ensayo de fertirrigación en un cultivo de pepino sobre lana de roca

INTRODUCCIN

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UNIVERSIDAD DE CASTILLA-LA MANCHA DEPARTAMENTO DE PRODUCCIN VEGETAL Y

TECNOLOGA AGRARIA

E. T. S. DE INGENIEROS AGRNOMOS DE ALBACETE

TRABAJO FIN DE CARRERA

INGENIERO AGRNOMO

ENSAYO DE FERTIRRIGACIN EN UN CULTIVO DE PEPINO HOLANDS EN

INVERNADERO Y SOBRE SUBSTRATO DE LANA DE ROCA EN LA PROVINCIA

DE GRANADA"

Alumno: Gonzalo Hernndez Barros

Albacete, Septiembre de 1999 Tutor: Dr. D. Jos Arturo de Juan Valero

INTRODUCCIN

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1.- INTRODUCCIN.

La creciente competitividad comercial de las agriculturas hortofrutcolas de los

pases del Tercer Mundo obliga a nuestros productores agrcolas a concurrir a los mercados

con mayor calidad de productos, y a conseguir una mayor productividad en sus

explotaciones.

Ese tipo de mejoras slo pueden conseguirse con los cambios tecnolgicos

necesarios que afecten tanto a la calidad de las semillas como a la mejora de las tcnicas de

cultivo y al sistema general de produccin. Los resultados de las experiencias desarrolladas

en nuestros das sealan que estas modificaciones tecnolgicas para conseguir una mayor

calidad, uniformidad y cantidad de productos deben pasar, en el caso concreto de las zonas

hortcolas del Sureste (Almera, Granada, Murcia,...), por la adaptacin a los cultivos "sin

suelo", o sobre substratos ms o menos inertes.

Desde hace un par de dcadas, la tcnica de los cultivos "sin suelo" se ha ido

introduciendo en nuestro pas como nueva solucin y alternativa al suelo en cada vez

mayor nmero de invernaderos. Asimismo, la reduccin de los costes de implantacin de

este sistema es patente en los ltimos aos, llegando incluso a resultar ms econmico

implantar este sistema que el tradicional "enarenado" en zonas degradadas donde no existe

el suelo como tal, o es muy escaso y pobre.

La principal ventaja, entre otras, que se obtiene con este sistema de cultivo es la

posibilidad de un manejo casi perfecto de la nutricin mediante la tcnica de fertirrigacin

continua. Sin embargo, la mayor dificultad que encontramos para conseguir este fin,

estriba en la escasez de conocimientos sobre manejo que se poseen en la actualidad,

especialmente en lo referente a su aplicacin a las peculiares condiciones del Sureste

Espaol. As, nos encontramos ante la paradjica situacin de un considerable desarrollo

INTRODUCCIN

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de la tecnologa de la fertirrigacin en los ltimos aos, y un lento incremento de los

conocimientos para una aplicacin ptima de fertilizantes en dichos sistemas de riego.

Junto con la falta de conocimientos y de experimentacin, han aparecido problemas

de manejo especficos, nuevos y distintos de los ya conocidos para cuya solucin no es

posible recurrir a los tratados sobre fertirrigacin e hidropona de autores extranjeros:

salinidad de las aguas, problemas derivados de la escasa inercia trmica de los substratos

en invernaderos sin climatizacin, desajustes de pH y conductividad debidos a grandes

oscilaciones de los factores ambientales durante los ciclos de cultivo, etc.

Con este estudio, me propongo contribuir a llenar el vaco de conocimientos

existente, y tratar de ayudar, en la medida de lo posible, a solventar los problemas que los

tcnicos y agricultores de la zona nos encontramos en nuestro trabajo diario en los cultivos

"sin suelo".

OBJETIVOS

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2.- OBJETIVOS.

Se pretende determinar los niveles de respuesta y su incidencia en la produccin y

en la calidad de la produccin de tres tratamientos de fertirrigacin sobre un cultivo de

pepino holands en invernadero realizado en substrato de lana de roca. Para ello se

ensayarn en la etapa del ciclo agronmico de engorde-recoleccin del fruto, tres niveles

de abonado clcico-potasico y ntrico-potsico.

Paralelamente, se observarn los efectos de cada tratamiento sobre el pH y la

conductividad del substrato, factores estos estrechamente ligados al rendimiento y cuyo

control es primordial a la hora de evitar problemas fisiolgicos relacionados con

antagonismos e interferencias en la disponibilidad y la absorcin de nutrientes y

micronutrientes.

Por ltimo, se pretende observar los efectos de las temperaturas obtenidas dentro

del invernadero sobre la absorcin de nutrientes, y ms directamente sobre el pH y la

conductividad del substrato, y sobre los consumos de agua y fertilizantes.

APROXIMACIN BIBLIOGRFICA

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3.- APROXIMACIN BIBLIOGRFICA.

3.1.- ENCUADRAMIENTO TAXONMICO DEL PEPINO.

3.1.1.- Taxonoma.

El pepino es una planta anual, de porte herbceo, cuyo nombre genrico es Cucumis

sativus L. Pertenece al orden Cucurbitales, el cual slo tiene una familia, las Cucurbitceas.

Son plantas que se caracterizan por tener dos tipos de flores, unas estaminadas y las otras

pistiladas, en un mismo o diferentes pies de plantas; el ovario, a su vez, se encuentra en un

nico estilo, llevando de 3 a 5 estigmas.

Esta familia se compone de cinco subfamilias, siendo la ms interesante desde el

punto de vista hortcola la Cucurbiteae, ya que abarca la casi totalidad de los gneros ms

conocidos, escepto Sechium, que tiene como especie ms representativa Sechium edule L.,

conocida vulgarmente como "chayote".

La subfamilia Cucurbiteae se divide en cuatro tribus, de las cuales sobresalen,

Cucumerinae, que contiene a Cucumis, y Cucurbitinae, que entre otros gneros engloba a

Cucurbita.

Clasificacin de la familia de las Cucurbitceas (en subfamilias)

I) Anteras no en forma circular:

A) Estigmas libres o soldados slo en la base:

a) Con 5 raramente 4............................................................ fevilleae.

b) Con 3 raramente 2:

1.- Anteras rectas o poco curvadas.................................Melothrieae.

2.- Anteras en forma de S U.......................................Cucurbiteae.

B) Estigmas soldados en columna...............................................Sicyoideae.

II) Anteras en forma ms o menos circular.........................................Cyclantherae.


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Clasificacin de la subfamilia Cucurbiteae (en tribus)

I) Semillas aplastadas generalmente numerosas:

A) Corola en forma radial:

1.- Ptalos enteros.......................................................Cucumerinae.

2.- Ptalos hendidos.............................................Thrichosanthinae.

B) Corola campanulada....................................................Cucurbitinae.

II) Semillas oblongas, de 1 a 4 por cavidad..................................... Abobrinae.

En la tabla n1 se presentan las principales especies cultivadas pertenecientes a la

familia de las Cucurbitceas:

Tabla 1. Principales especies cultivadas de las Cucurbitceas.

NOMBRE GENERICO NOMBRE COMUN CULTIVADA POR

Benincasa hispida

Citrullus vulgaris

Cucumis anguria

Cucumis melo

Cucumis sativus

Cucurbita mxima

Cucurbita pepo

Cucurbita moschata Lagenaria vulgaris

Luffa acutangula

Luffa cilindrica

Calabaza blanca

Sanda

Pepinillo de las Ind. Occidentales

Meln

Pepino

Calabaza comn

Calabacn

Cabello de ngel Calabaza del peregrino

Esponja vegetal

Esponja lisa

Sus frutos y como portainjerto.

Sus frutos frescos y semillas.

Sus frutos para poner en vinagre.

Sus frutos en fresco.

Sus frutos para poner en vinagre.

Sus frutos para aprovechar cocidos.

Sus frutos para aprovechar cocidos.

Sus frutos para tomar cocidos con azcar. Sus frutos como utensilio domstico.

Sus frutos frescos y como esponja.

Sus frutos frescos y como esponja.

Fuente: Prez (1984)

3.1.2.- Constitucin cromosmica.

En un principio, muchos autores estn de acuerdo en afirmar que la totalidad de las

variedades comerciales, hasta este momento, al menos, son del tipo diploide, con 2n = 14

cromosomas, aunque no se descarta la posibilidad de encontrar de forma natural el tipo

haploide de n = 7 (Prez, 1984).

3.1.3.- Tipos varietales.

Los taxonomistas, queriendo explicar de alguna manera la formacin de las

diferentes variedades, consideran que, en un principio, exista la forma hermafrodita con


7

flores bisexuales, es decir, que tiene los dos sexos, flores que estaban repartidas por toda la

planta.

A partir de esta forma hermafrodita, que pudiera ser considerada como inicial, por

diversas mutaciones, se ha podido llegar a los dos tipos siguientes:

Andromonoico.- con una constitucin cuyas plantas poseen nicamente flores

masculinas, o bien, flores masculinas y hermafroditas.

Ginoico.- con flores femeninas exclusivamente.

Finalmente por combinaciones entre los anteriormente descritos, se pudieron

formar los tipos:

Trimonoico.- que posee tres clases de flores, es decir, hermafroditas,

masculinas y femeninas.

Gimonoico.- Con flores femeninas y flores hermafroditas.

3.1.4.- Hbridos.

Indudablemente, desde el principio se pudo constatar que el efecto de la heterosis o

vigor hbrido en el pepino es un hecho incuestionable, como se demuestra por el

predominio de los hbridos F1 en los ms de veinte aos que se llevan empleando. Ghaderi

y Lower (1978) opinaban que la heterosis se manifestaba desde la aparicin de la tercera

hoja hasta la floracin, y estaba relacionada con el crecimiento. Tambin observaron que

haba correlacin con las temperaturas, y que en general, los hbridos se comportaban

mejor en condiciones desfavorables que los homocigotos.

Hasta el ao 1960 todos los hbridos que existan en el mercado eran de tipo

monoico, pero desde entonces empezaron a introducirse las formas ginoicas, debido a la

posibilidad de reproducirlas empleando giberelinas. Ms tarde se obtuvieron los hbridos

ginoicos, que son los utilizados en la actualidad en los cultivos de invernadero (Prez,

1984).


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3.1.5.- Ginoecia.

Se denomina as, al proceso de obtencin de plantas totalmente femeninas, o mejor

dicho, de plantas con flores femeninas nicamente.

A partir de 1960 empezaron a introducirse este tipo de variedades, basando su xito

en la conservacin de los principales caracteres varietales de los tipos monoicos como eran

la partenocarpia y la resistencia a hongos del gnero corynesporum. Al mismo tiempo que

se intentaba introducir la ginoecia se trabajaba tambin para conseguir no perder el carcter

ausencia total de amargor, lo cual no ofreci gran problema al depender tal carcter de un

gen recesivo.

Parece que la expresin sexual del pepino viene determinada genticamente y

depende del equilibrio de una serie de substancias hormonales, jugando un papel

importante la relacin entre los contenidos de auxinas y giberelinas en la planta. Por otro

lado, se puede tambin observar que existen factores externos que modifican dicho

equilibrio, orientando la floracin de manera diferente. As, los das cortos y las bajas

temperaturas, principalmente las nocturnas, tienen un efecto feminizante sobre la planta.

Por el contrario, los das largos, las dbiles intensidades luminosas, las temperaturas

elevadas y las tcnicas culturales desfavorables tienen un efecto opuesto, masculinizando

la planta (Prez, 1984).

Sin embargo, lo que ha sido fundamental para el desarrollo de este tipo de

variedades, ha sido la certeza de que ciertas substancias qumicas podan modificar la

expresin sexual del pepino, encontrndose que:

Las giberelinas favorecen el crecimiento y son masculinizantes (principalmente

la GA, y en menor medida las GA3, GA4 y GA7). Tambin tienen esta accin el

cido ascrbico y el cido abcsico.


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Las auxinas (cido indolactico IAA, y el naftalenactico ANA), la hidracida

malica (MH), el cido triclorobenzoico, el etefn, el naftalam y el

clorfluorecol, entre otros, son desfavorables para el crecimiento y feminizantes.

El inters por las plantas ginoicas se puede resumir en los siguientes trminos:

a) Produccin de flores femeninas solamente, que dar, lugar a frutos

partenocrpicos, en todos los nudos del tallo principal y de las ramas laterales,

adems de una mayor precocidad de la planta.

b) Mayor seguridad en la pureza de los hbridos F1, ya que los parentales, al ser

completamente femeninos, no puede fecundarse a s mismos.

c) Ausencia del riesgo de producir frutos deformados a causa de una mala

fecundacin.

En general, son plantas menos vigorosas y ms productivas, y que por tanto,

necesitan unos cuidados culturales distintos a las variedades monoicas. En unos casos,

estas diferencias ahorran mano de obra a los productores, pero en otros se requiere una

especial atencin, como por ejemplo, en el riego, en la fertilizacin e, incluso, en el manejo

de los factores climticos dentro de los invernaderos (Prez, 1984).

3.1.6.- Tipos y cultivares.

Entre los principales tipos de cultivares europeos existentes en pepino encontramos

(R. H., 1998):

Pepino corto o pepinillo, destinado al consumo en fresco o para encurtido.

Dentro de esta clasificacin general, se puede distinguir entre cultivares de

frutos simples, semi-mltiples y mltiples. Los semi-mltiples producen dos

frutos por nudo, mientras que los mltiples llegan a los tres o cuatro frutos.

Pepino medio-largo, o tipo francs, destinado al consumo en fresco y

principalmente para el mercado interior.


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Pepino largo, tipo holands, destinado al consumo en fresco para la

exportacin.

En la prctica totalidad de las variedades holandesas, los pepinos son

partenocrpicos, es decir, que no necesitan la fecundacin para adquirir su desarrollo

normal, apareciendo en su interior unas falsas semillas vacas; en caso de fecundarse se

obtiene frutos deformados a manera de un mazo o porra por ensanchamiento de su parte

posterior, a causa de una acumulacin de semillas en esta zona (Prez, 1984).

En lo que se refiere a la mejora gentica de los cultivares, existen dos puntos

primordiales hacia los que van dirigidas las investigaciones ms recientes sobre el tema:

Adaptacin a las bajas temperaturas, especialmente las nocturnas, y la falta de

luminosidad.

Resistencia o tolerancia a diversas plagas y enfermedades.

Las caractersticas varietales ms demandadas por los productores y

comercializadores en la actualidad son la resistencia a enfermedades como el oidio, la

clorsis internervial en la hoja vieja, amarilleo de frutos, la larga conservacin, o el

agrietado del fruto (R. H., 1998).

Tambin se ha empezado a trabajar en la obtencin de variedades resistentes o, al

menos tolerantes, al virus del amarilleo del pepino (CYV), debido a la extensin e

importancia que esta alcanzando esta enfermedad (Prez, 1998; comunicacin personal).

En cuanto a los caracteres de los frutos, se consideran aquellos que afectan a su

presentacin y calidad (Prez, 1984):

Tamao y peso.- Existe una gran variacin debido a la multitud de tipos

varietales. As, la longitud puede ser de 15 a 40 centmetros; la anchura de 4 a 8

centmetros y el peso desde 200 a 600 gramos, dentro de los pepinos frescos de

exportacin.


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Color de la piel.- Los pepinos para consumo en fresco se recogen en verde. Este

ser, pues, su color preferente, con tonalidades ms o menos obscuras, pero

siendo tambin importante el brillo de la piel.

Forma de la piel.- Puede ser lisa, con estras de cierta profundidad y con

ausencia de espinas, ms o menos pronunciadas.

Amargor de la pulpa.- La casi totalidad de las variedades cultivadas de pepino

fresco para exportacin se caracterizan por la ausencia total de amargor.

Entre los cultivares del tipo holands o largo, destacan (R. H., 1998):

Nevada, sobresale por sus frutos de elevada calidad y alta proporcin de frutos

de primera; es una variedad adaptada al cultivo hidropnico.

Bellsima, es una variedad recomendada para siembras extra-tempranas de

otoo y tardas de primavera. Es una planta fuerte, con frutos verdes muy

oscuros, bien formados con alta resistencia a la sobremaduracin y excelente

conservacin en post-recoleccin. Presenta resistencia al oidio.

Marumba, produce en invierno frutos de color verde oscuro y es

particularmente adaptable a invernaderos sin calefaccin del sur de Europa.

Beluga, ofrece una produccin regular, entre uno y dos frutos por nudo, de larga

duracin en estante.

Cazorla, es una planta vigorosa de hojas abiertas y buen comportamiento en

otoo-invierno. Es una variedad que destaca por su excelente calidad de fruto,

ideal para exportacin. Buena conservacin de frutos, transporte y respuesta en

post-recoleccin. Fruto de peso medio entre 400 - 500 gramos y buen

comportamiento frente al virus del amarilleo.

Virginia, es una variedad de pepino que destaca por su gran adaptacin a todas

las pocas de siembra y por su produccin escalonada y regular.


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Atlanta, presenta frutos largos, ligeramente asurcados, cilndricos, sin cuello y

con una terminacin redondeada. Resistente a oidio y muy tolerante al mildiu.

Alaska y Brunex, son dos variedades del tipo largo con frutos estriados y verde

oscuro; la primera se recomienda para plantaciones tanto tempranas como

tardas, mientras que la segunda se planta en otoo e invierno.

3.2.- PROPIEDADES Y APROVECHAMIENTOS.

Es indudable que el pepino goza de una bien merecida fama en el mundo entero,

como se demuestra por las numerosas referencias que sobre l se encuentran. Sin embargo,

desgraciadamente, hay que reconocer, como la mayora de los especialistas en la materia,

que este inusitado inters no se corresponde en absoluto con el valor nutritivo del fruto, ni

tan siquiera con su sabor, a pesar de sus mltiples aplicaciones. Su enorme consumo puede

quiz estar relacionado con su fcil manejo y preparacin, as como por su gran poder

refrescante, que le asegura una buena acogida en los perodos y zonas calurosas. A pesar de

esta ltima circunstancia, hay que destacar el incremento que su cultivo ha experimentado

precisamente en perodos invernales y con el objeto de ser consumido en fresco en pases

que en esa poca padecen temperaturas realmente bajas (Prez, 1984).

Entre las propiedades nutritivas del pepino, tiene especial importancia su alto

contenido en cido ascrbico y pequeas cantidades del complejo vitamnico B. En cuanto

a minerales es rico en calcio, cloro, potasio y hierro. Las semillas son ricas en aceites

vegetales. Se le atribuyen propiedades diurticas, correccin del estreimiento, y para uso

externo tiene aplicaciones en dermatologa y cosmtica (R. H., 1998).

En cuanto a la composicin del fruto, hay que resaltar que tiene una reaccin

marcadamente alcalina, con unos 3,2 miliequivalentes de sustancias bsicas por 100

gramos de producto; esto hace que sea recomendable para muchos estmagos.


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El anlisis de una rodaja central de 100 g de peso de un fruto, da aproximadamente

la siguiente composicin media: agua 95,7 g; carbohidratos 3,2 g; protenas 0,6 g; grasa 0,1

g:; y un valor energtico de unas 14 caloras.

En cuanto a los minerales se encuentran en las siguientes cantidades: potasio 160

mg; fsforo 18 mg; calcio 17 mg; magnesio 11 mg; azufre 11 mg; sodio 6 mg; hierro 0,3

mg; y cobre 0,09 mg.

Finalmente, las vitaminas ms frecuentes son: cido ascrbico 11 mg; cido

pantotnico 0,25 mg; niacina 0,2 mg; vitamina B6 0,042 mg; riboflavina 0,04 mg; tiamina

0,03 mg; y vitamina A, indicios.

En cuanto al contenido de las semillas, se puede cifrar en un 42% de aceite, otro

42% de protenas y el resto de agua y otras sustancias.

Los pepinos se cultivan por sus frutos, que generalmente se consumen en verde,

unas veces cuando estn plenamente formados, como ocurre con los cultivados en

invernaderos, y otras cuando son an muy pequeos, como sucede con los pepinillos.

Por su gran poder refrescante, los pepinos crudos son imprescindibles en

cualquier tipo de ensaladas, principalmente en perodos veraniegos. Cortados en rodajas, se

pueden mezclar con una amplia gama de productos hortcolas al natural; as, se pueden ver

con tomates, pimientos, cebollas, rabanitos, lechugas y muchas ms que se complementan

con diferentes aditivos (Prez, 1984).

3.3.- IMPORTANCIA ECONMICA DEL CULTIVO DEL PEPINO.

3.3.1.- Producciones y comercio exterior.


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En Espaa se produjeron en 1997, en miles de toneladas de pepino, alrededor de

320. Esto supuso un 3,21% de la produccin total de hortalizas en nuestro pas. Incluso

considerando que el consumo de hortalizas est a la baja, de las 175000 t de pepinos

espaoles que se exportaron en 1993, se aument a 291000 t en 1996.

En 1997, Holanda recibi 69911712 kg de pepino procedentes de Espaa, lo que

supuso 7025356 ptas., mientras que Blgica y Luxemburgo importaron 5477568 kg. Por su

parte, Francia recibi un total de 28548582 kg de pepino de Espaa, mientras que Espaa

import de Francia tan slo 5825 kg, en el perodo que va de septiembre de 1996 hasta

agosto de 1997. Estos datos son bastante similares a los de aos anteriores, por lo que se

puede deducir que las cifras de exportacin de esta hortaliza no han sufrido grandes

cambios y que las importaciones de pepino en Espaa son bastantes escasas (R. H., 1998).

Segn datos del anuario de estadstica agraria de 1997, la superficie total dedicada

al cultivo de pepino en regado asciende a 5992 hectreas, de las cuales 2523 corresponden

a cultivo al aire libre, mientras que 3394 son cultivos protegidos.

3.3.2.- Calendario de las exportaciones.

Los principales meses de exportacin van de noviembre a mayo coincidiendo con la

falta de produccin propia en Europa. El gran desarrollo de los cultivos bajo plstico ha

permitido ofrecer nuestros productos en esos meses convirtindose Almera, con ms de

35000 ha invernadas, en la primera suministradora de los mercados europeos en muchas de

las principales hortalizas (Ortega, 1998).

3.3.3.- Principales zonas de produccin en Espaa.

La produccin de hortalizas para exportacin est localizada casi exclusivamente

en el levante peninsular, de Valencia a Granada, y en las Islas Canarias. Entre todas

exportan el 84% del total.


15

Destacan especialmente las provincias de Almera, con el 31% del total, Murcia con

el 22% y Valencia con el 12%. Almera es la principal exportadora de berenjena (85%),

pepino (76%), calabacn (72%), pimiento (70%) y juda (60%) (Ortega, 1998).

3.3.4.- Evolucin del cultivo del pepino en invernadero en la provincia de Almera.

De la observacin de los figuras n1, 2, 3, 4, 5, y 6 que se ofrecen a continuacin, se

deduce claramente que el cultivo del pepino en la provincia de Almera se halla en franca

expansin. Esto es as, tanto en lo referente a la extensin de las plantaciones como a la

productividad e incluso a la rentabilidad del mismo. En esta tendencia alcista influyen

varios factores, entre los que conviene citar: la mejora de las tcnicas de cultivo y de la

tecnologa utilizada, as como una mayor organizacin y solidez de las estructuras

comerciales.

Fig.-1. Superficie cultivada en hectreas.

Fuente: D. Gral. De Aduanas-FEPEX (1997).

0

500

1000

1500

2000

2500

1975 1977 1980 1982 1984 1.986 1988 1990 1992 1994

ha

Superficie en ha


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Fig.-2. Produccin de pepino en toneladas.


Fig.-3. Rendimiento de las explotaciones.


Fig.-4. Precios medios en pesetas por kilo.

Fuente: D.Gral. de Aduanas-FEPEX (1997).

0

50.000

100.000

150.000

200.000

1975 1977 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994

t

Produccin en t

0

20

40

60

80

1975 1977 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994

Precio (ptaskg-1)

0

20.000

40.000

60.000

80.000

1975 1977 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994

Rto. (kgha-1)


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Fig.-5. Valor de la produccin en millones de pesetas.


Fig.-6. Rentabilidad de las explotaciones en pesetas por metro cuadrado.


Lamentablemente, no existen datos fiables sobre la evolucin del cultivo del pepino

en la provincia de Granada, a pesar de que la extensin de la superficie invernada

actualmente supere las 3.500 ha en la comarca de la costa, y que ao tras ao aumente la

superficie de cultivos bajo plstico en dicha zona. Inexplicablemente, en el ltimo Anuario

de Estadstica Agraria publicado hasta el momento (M.A.P.A., 1997), no aparece mencin

alguna sobre el cultivo del pepino holands en la provincia de Granada. Esta absoluta falta

0

100

200

300

400

500

600

1975 1977 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994

Rentabilidad (ptasm-2)

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

1975 1977 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994

Valor en 10^6 ptas.


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de datos contrasta la aplastante realidad de que todos los otoos, al menos, la tercera parte

de la citada superficie se dedique a este cultivo.

Si consideramos una produccin media por hectrea de 80000 kg en el ciclo

otoo-invierno, podemos estimar la produccin total de pepino holands en esta zona en

unas 80000 t anuales, las cuales se destinan ntegramente a la exportacin.

3.4.- MORFOLOGA Y DESCRIPCIN BOTNICA DEL CULTIVO.

El sistema radicular es muy potente, lo cual es lgico si se considera la enorme

productividad de estas plantas. Generalmente cuenta con una raz principal que se ramifica

rpidamente en races secundarias, las cuales se extienden superficialmente y son muy

alargadas y finas, adems de presentar un color blanco caracterstico cuando estn sanas y

son an jvenes, para ir tornndose en amarillentas al envejecer. El pepino posee la

propiedad de emitir races adventicias por encima del cuello, lo cual puede ser interesante

desde el momento en que se admite el aporcado, labor que favorece tal emisin y ayuda a la

planta en el caso de que el sistema principal se dae por cualquier lesin o enfermedad.

El tallo es de porte herbceo, rastrero, trepador, anguloso y spero al tacto. Su

crecimiento es indeterminado, con formacin de nudos y entrenudos cuyo nmero vara

segn la variedad y condiciones de cultivo. De cada nudo parte una hoja y un zarcillo, que

van insertos en lados opuestos; como se sabe los zarcillos son hojas transformadas, que

favorecen la funcin trepadora de la planta. De cada nudo, adems de las flores, salen

tambin ramas laterales.

Las hojas son alternas, con un largo peciolo. Su limbo es acorazonado, con tres

lbulos ms o menos pronunciados, siendo ms acentuado el del medio, que

frecuentemente termina en punta; su color es verde oscuro en el haz y algo grisceo en el

envs, estando recubiertas de un vello muy fino, que es ms abundante en la cara posterior,

y que se hace ms spero a medida que envejecen las hojas. En cuanto a las nervaduras, se


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distinguen perfectamente, sobre todo en el envs, ramificndose de forma progresiva y

constituyendo en el interior del limbo una serie de secciones irregulares claramente

definidas.

Las flores aparecen en las axilas de las hojas; poseen un corto pednculo y el color

de sus ptalos es de un amarillo fuerte. La mayora de los autores coinciden en afirmar que

en el pepino existen flores hermafroditas y flores unisexuales; sin embargo, en las

variedades conocidas nicamente se encuentran flores masculinas o femeninas.

Precisamente, la flor femenina se diferencia de la masculina en que es portadora de

un ovario nfero claramente distinguible. La floracin, en los pepinos, se produce de

manera escalonada a lo largo de todo su ciclo vegetativo, y la fecundacin, en caso de

realizarse, se debe a la intervencin de los insectos, principalmente las abejas

El fruto es un pepnide, que, al igual que el resto e la planta, es spero tambin,

sobre todo cuando es joven, aunque depende de la variedad; lo mismo ocurre con la forma

y el tamao, conservando, no obstante, formas ms o menos cilndricas. En cuanto al color

toma distintas tonalidades durante su formacin; al principio tiene un color verde claro,

para pasar luego a un verde oscuro y finalmente a amarillo cuando est totalmente maduro.

Sin embargo, esta ltima fase no tiene lugar en los pepinos cultivados, porque su

recoleccin se verifica antes de su madurez fisiolgica, entre otras razones, porque serian

altamente desagradables al consumo.

La pulpa tiene color blanquecino siendo, como hemos dicho, bastante acuosa y con

cierto sabor refrescante. En su interior de encuentran las semillas, repartidas a lo largo del

fruto, muy definidas en los fecundados y vacas en los que no se produce tal proceso. La

piel es bastante cerosa, por lo que da la sensacin de que resbala cuando lo cogemos con las

manos.

Finalmente, las semillas son ovales, algo aplastadas, y con un color blanco


20

amarillento. La cantidad por fruto depende de la variedad, lo mismo que su peso, aunque

se puede considerar que entran aproximadamente unas 40 unidades en un gramo.

3.5. - EXIGENCIAS AMBIENTALES DEL PEPINO.

El pepino es una planta de origen tropical, y las condiciones propias de estas zonas

son, en general, temperaturas elevadas y humedad ambiental tambin alta. Sin embargo,

los dems factores climticos parecen no ser tan importantes, ya que, tanto la luz como el

contenido de anhdrido carbnico en el aire, no necesitan encontrarse en niveles

particularmente elevados. As, en el caso de la luminosidad, en las regiones en que se

realiza el cultivo del pepino, existe un nivel aceptable, incluso en los perodos invernales,

que son los ms desfavorables. En cuanto al contenido de anhdrido carbnico, es ms

difcil de cuantificar, a pesar de saberse que influye en el rendimiento de las plantas, si bien

no supone en condiciones normales una limitacin en el desarrollo vegetativo (Prez,

1984).

Por todo lo expuesto, centraremos nuestra atencin en la temperatura y la humedad

ambientales, factores estos mucho ms fciles de controlar dentro de un invernadero.

En la germinacin, la temperatura ptima de da es 25C y de noche 25C, y la

humedad relativa 90%; en semillero y primer estadio, 23C de da, 18C de noche y 90% de

humedad relativa; hasta la recoleccin 24C de da y 19C de noche, con una humedad

relativa del 80%; durante la recoleccin 25C de da, 20C de noche y una humedad relativa

del 75% (Castilla y Bretones, 1983; Prez, 1984).

Las condiciones climticas impuestas por el ciclo de cultivo otoo-invierno, distan

de ser las ptimas para el cultivo si no se aplica calefaccin, sobre todo debido a los saltos

trmicos da-noche generados dentro de este tipo de invernaderos plsticos no climatizados

(Castilla et al., 1990).

En trminos generales, se puede considerar que las temperaturas variables desde


21

20C a 35C durante el da apenas tienen incidencia sobre la produccin, que por encima de

los 35C ya se pueden observar anomalas y que a partir de los 40C el calor es ya

claramente perjudicial. Por el contrario, por debajo de los 20C ya se pueden producir

desequilibrios en la planta y temperaturas menores de 10C dan lugar a una parada en el

crecimiento que, en caso de prolongarse en el tiempo origina graves problemas fisiolgicos

(Prez, 1984). Estas temperaturas normales en los meses de Enero y Febrero en la costa

andaluza limitan el crecimiento de la planta al final del ciclo (Castilla y Bretones, 1983)

Cuando las temperaturas descienden ms all de 1C se produce la congelacin de

los tejidos y la muerte de la planta, o al menos un marchitamiento general de muy difcil

recuperacin.

Respecto al grado de humedad, se puede afirmar que los requerimientos en general

son bastante elevados durante todo el ciclo vegetativo. Estos se reducen en el perodo de

recoleccin, pero se mantienen valores lo suficientemente altos como para que exista el

riesgo de aparicin de enfermedades criptogmicas en esta fase del cultivo (Prez, 1984).

Debe imponerse un buen manejo de la ventilacin para limitar valores extremos de

humedad relativa, en torno al 70% (Castilla et al, 1990).

En cuanto a las necesidades de iluminacin, el pepino florece y fructifica con

normalidad en das cortos con menos de 12 horas de luz, con la condicin de que la

intensidad luminosa sea suficiente, caso frecuente en nuestras regiones (Prez, 1984).

En el caso concreto de los cultivos "sin suelo", se han podido constatar diferencias

significativas en cuanto a produccin y precocidad del crecimiento y de la fructificacin

con respecto al cultivo tradicional en suelo, debidas fundamentalmente a la escasa inercia

trmica de los substratos de cultivo que provoca, en la mayora de las ocasiones, una

detencin del crecimiento y una parada de la actividad del sistema radicular en los das

fros de invierno. Asimismo, en pocas calurosas aparecen tambin problemas derivados


22

de la excesiva temperatura radicular, observndose en este caso un aumento de la

susceptibilidad de la planta a los ataques de patgenos "telricos" va sistema de riego

(gneros Phytium, Phytoptora y Fusarium) (Navarro, 1998; comunicacin personal).

3.6.- ASPECTOS FISIOLGICOS RELACIONADOS CON LOS FACTORES

CLIMTICOS EN LOS CULTIVOS DE INVERNADERO.

3.6.1.- La temperatura.

Lo primero que se impone en un invernadero, como ya sabemos, es reducir las

oscilaciones diurnas y estacionales de la temperatura ambiental para que las plantas puedan

crecer en un nivel trmico ptimo. Determinar el nivel trmico ptimo para un cultivo

todava es una cuestin compleja desde el punto de vista fisiolgico. La temperatura ejerce

mucha influencia sobre el crecimiento y metabolismo de la planta, y no hay tejido o

proceso fisiolgico que no est influenciado. La respuesta a la temperatura es, adems,

sustancialmente diferente segn el proceso metablico o tejido considerado, y un mismo

proceso fisiolgico- por ejemplo, la fotosntesis o la respiracin- responde a la temperatura

segn modalidades diferentes de acuerdo con el estado de desarrollo de las plantas. Las

diferentes especies cultivadas no estn influenciadas por la temperatura de manera

unvoca, sino cada una y segn caractersticas propias, aunque es posible establecer

algunas estrategias o comportamientos comunes (Ceccarelli, 1991).

Es importante recordar que una especie no es siempre cultivada a una temperatura

ptima para el desarrollo vegetativo, sino que puede ser cultivada a una temperatura ptima

para la produccin de flores o frutos. Aquellas temperaturas no son necesariamente las

mismas. Adems, las temperaturas de produccin cambian durante la estacin y pueden ser

diferentes en distintas regiones geogrficas (Jarvis, 1998).

Elegir la temperatura de cultivo en funcin de la especie cultivada y del perodo

estacional, es una de las decisiones fundamentales para un cultivo de invernadero. Por


23

motivos econmicos evidentes, la mayor atencin se ha dirigido siempre a las temperaturas

nocturnas. Se observa con frecuencia que el crecimiento de un cultivo aumenta al elevar la

temperatura nocturna hasta un determinado nivel trmico, ms all del cual el rendimiento

decrece. Adems el perodo de tiempo necesario a las plantas para alcanzar un estado de

madurez e iniciar la produccin (de los frutos) se reduce generalmente al aumentar la

temperatura nocturna (Ceccarelli, 1991).

En la mayor parte del ciclo de crecimiento y desarrollo del pepino, las temperaturas

idneas suelen oscilar entre 18 y 20C de mnima durante la noche y de 23 a 25C por el

da, procurando que se mantenga una diferencia de 5C entre ambas. En relacin con este

tema existe el problema, ms o menos acentuado, de las temperaturas nocturnas, que suelen

ser inferiores a los valores dados en invernadero sin climatizacin. En el caso de los pases

europeos se resuelve mediante el empleo de calefaccin. Sin embargo en las regiones

espaolas donde est implantado el cultivo del pepino en invernadero, el uso de los

sistemas de calefaccin requiere un esfuerzo inversor considerable (Prez, 1984).

La temperatura ejerce un control determinante sobre la transpiracin, tanto

mediante una accin directa sobre la conductividad estomtica (que aumenta de modo casi

exponencial con la temperatura) como actuando sobre el grado de presin de vapor entre la

atmsfera y las hojas. Las diferentes respuestas de fotosntesis, transpiracin y respiracin

a la temperatura tienen consecuencias importantes sobre la fotosntesis neta y sobre la

cantidad de agua transpirada para la asimilacin de CO2. En el interior de un invernadero la

atenuacin de la intensidad de radiacin solar debida a la cubierta, tiende a determinar una

curva de respuesta de la fotosntesis a la temperatura ms aplanada respecto del exterior.

En estas condiciones, un aumento general de la temperatura en el interior de un intervalo

ms bien amplio ejerce en general un efecto modesto sobre la asimilacin de CO2, mientras


24

que la transpiracin y la respiracin aumentan sensiblemente haciendo que la fotosntesis

neta se reduzca y la relacin transpiracin/fotosntesis aumente (Ceccarelli, 1991).

3.6.2.- Humedad y dficit de la tensin de vapor.

Para que una planta pueda tener un crecimiento y una produccin activos, deber

ser capaz de transpirar libremente durante la fotosntesis. La transpiracin solamente es

posible si el agua puede abandonar la planta por evaporacin (Gates, 1980). En un

invernadero, el agua se encuentra en dos formas: el agua lquida del suelo, de los sistemas

hidropnicos y de las clulas vegetales, o bien en forma de vapor en el aire y en los

espacios intercelulares de las hojas. El agua es expelida de la planta a travs de los estomas

en forma de vapor (Jarvis, 1998).

La transpiracin se puede tratar esencialmente como un proceso de difusin

regulado por las leyes de la fsica, cuya intensidad es proporcional a las diferencias de

presin de vapor hdrico entre la superficie evaporante, la hoja, y la atmsfera e

inversamente y en correlacin con las resistencias que se oponen a la difusin (Cecarrelli,

1991):

T = W / r

(1)

donde: W = dficit de presin de vapor hdrico entre espacios intercelulares de la hoja y la

atmsfera, y r = suma de la resistencia estomtica del estrato de aire saturado en contacto

con las hojas y de la resistencia cuticular.

Debido a la baja permeabilidad a los gases de la epidermis foliar recubierta de

cutina, los intercambios gaseosos entre hoja y atmsfera se producen en su mayor parte por

medio de los estomas, que constituyen autnticas y verdaderas vlvulas mecnicas capaces

de responder con gran versatilidad a las variaciones del ambiente segn una regulacin

excelente y muy compleja. La ecuacin de la transpiracin de una hoja se puede expresar


25

de manera muy simplificada:

T = Cs * W

(2)

donde: Cs = conductancia estomtica del vapor hdrico.

La regulacin estomtica modifica mucho la transpiracin de una hoja en funcin

del W. Mientras a Cs constante la transpiracin aumenta en medida proporcional al

aumentar W, por efecto de la regulacin estomtica, tal relacin de proporcionalidad se

verifica slo a dficit de presin bajos, mientras que con valores de W ms elevados se

reduce hasta anularse del todo (Ceccarelli, 1991).

En general, dentro de un amplio margen, la humedad (humedades relativas entre 55

y 95 por 100, correspondientes a dficit de la presin de vapor entre 1,0 y 0,2 kPa) tiene un

efecto reducido sobre la fisiologa y el desarrollo de los cultivos hortcolas. Dficit de

presin de vapor ms altos que 1,0 kPa ocasionan estrs hdrico, lo que significa que las

plantas pierden agua por transpiracin con mayor rapidez que puede ser reemplazada por el

sistema radicular y, como consecuencia, los rendimientos decaen. Por otra parte, una

atmsfera con bajo dficit de presin de vapor, con la consecuente probabilidad de

depsitos de roco, favorece la aparicin de patgenos hidrfilos (Jarvis, 1998; Prez,

1984). Los dficit bajos de presin de vapor pueden tambin conducir a anormalidades en

el crecimiento de la lechuga, y a carencias localizadas de calcio (Blossom end rot, B..E.R.

en tomate y pimiento) (Jarvis, 1998).

Baker et al. (1987) determinaron los efectos de un alto y prolongado grado de

humedad sobre el crecimiento y los rendimientos del pepino. Obtuvieron una significativa

correlacin negativa entre el dficit de presin de vapor durante el da y los rendimientos

totales en todos los ensayos. La calidad del fruto determinada por un color verde oscuro,

vena reducida por unos valores altos de la media de humedad durante 24 horas. Los


26

sntomas de carencia de calcio observados estaban correlacionados con los valores medios

de la humedad durante 24 horas. Baker et al. (1987) llegaron a la conclusin de que un

elevado grado de humedad debera mantenerse durante el da, pero que se deberan

reducir los valores medios altos durante 24 horas para evitar prdidas en la calidad del

fruto.

En una planta, el intercambio de vapor hdrico con la atmsfera est

inevitablemente conectado, a nivel de los estomas, con el intercambio de CO2. Para poder

absorber CO2 y tener los estomas abiertos, la hoja debe de perder agua, y si la prdida de

agua es tal que hace que el potencial hdrico sea excesivamente negativo (si no consigue

mantener positivo el potencial de turgencia celular), se ve obligada a cerrar los estomas,

con la consiguiente reduccin de la intensidad de asimilacin de CO2, y en definitiva de la

intensidad fotosinttica.

Las consideraciones expuestas indican una influencia potencialmente positiva de la

humedad elevada sobre el crecimiento de las plantas en invernadero. Este efecto benfico

puede ser debido a una accin directa sobre las relaciones hdricas de la planta, paro

tambin a una accin indirecta sobre la fotosntesis como consecuencia de una menor

limitacin diaria en la disponibilidad de CO2 y una mejor eficiencia en la utilizacin del

agua (Ceccarelli, 1991).

En das de fuerte insolacin, la humedad disminuye dentro de un invernadero hasta

valores muy bajos, del orden del 40 al 50 por ciento, con los que no slo hay riesgo de

enfermedades sino que puede producirse un decaimiento general de las plantas por exceso

de transpiracin (Prez, 1984).

La fotosntesis resulta escasamente afectada en un entorno muy amplio de valores

de dficit de presin de vapor (Grange y Hand, 1987).

3.6.3.- Intensidad luminosa y respuesta fotosinttica.


27

La energa solar radiante es un factor ambiental que ejerce una enorme influencia

sobre el crecimiento de plantas cultivadas en el interior de un invernadero. La luz acta

sobre el crecimiento y el desarrollo de las plantas como fuente energtica para asimilacin

de CO2, as como fuente primaria de calor y estmulo para la regulacin del desarrollo.

Por efecto de la proteccin, se verifica inevitablemente en el interior del

invernadero una reduccin de la intensidad de energa solar radiante; la entidad de la

atenuacin vara segn el tipo de estructura y la orientacin del invernadero. La tendencia a

hacer ms hermticas las estructuras con le fin de evitar prdidas de calor y reducir los

consumos energticos mediante el empleo de telas dobles o pantallas, implica

inevitablemente la consecuencia de una atenuacin ulterior de la intensidad luminosa.

La curva de intensidad fotosinttica en funcin de la intensidad luminosa tiene el

aspecto de una tpica curva de saturacin, pero la respuesta de la fotosntesis a la luz est

muy influenciada por otros factores ambientales, en particular, por la temperatura y las

concentraciones de CO2 y vara con el estado de crecimiento de la planta. A su vez, la

dependencia de la fotosntesis de la luz no es idntica para todas las especies, pues se

expresa con curvas de respuesta de caractersticas diferentes. En los dos extremos de la

respuesta se sitan las plantas helifilas y escifilas, es decir, las especias adaptadas a vivir

en condiciones elevada o baja luminosidad. Los cultivos de invernadero comprenden

especies que pertenecen a los dos tipos (Cecarelli, 1991).

Aunque la respuesta a la fotosntesis sea una caracterstica del genotipo, las plantas

tienen, sin embargo, la capacidad de adaptarse (o mejor aclimatarse) a las condiciones de

luz que prevalecen en el ambiente en que viven. Esta capacidad es tambin una

caracterstica gentica y est presente en diferente medida en las especies cultivadas. En

general, la mayor capacidad de aclimatacin a la luz la poseen las especies helifilas,


28

mientras las escifilas que estn expuestas a irradiaciones elevadas se exponen fcilmente

a fenmenos de fotoinbicin y fotooxidacin (empalidecimiento de la clorofila).

Plantas de tomate con el mismo genotipo y expuestas a intensidades luminosas

diferentes muestran, tras un perodo de algunos das, curvas de respuesta de la fotosntesis a

la luz muy diversas, como se observa en la figura n7 (Ceccarelli, 1991).

Fig.-7. Fotosntesis neta (Fn) en funcin de la intensidad de la radiacin PAR

en hojas de tomate adaptadas a tres regmenes lumnicos diferentes: 20, 40 y 80

Wm-2

. Longitud del da: 16 h; Temperatura: 20C (Ceccarelli, 1991).

Las hojas de las plantas expuestas a bajas irradiaciones presentan una respuesta

similar a la de las plantas escifilas: saturacin con densidad de flujo cuntico ms baja

pero mejor empleo de las bajas intensidades. La respuesta diferente en trminos de

asimilacin de CO2 refleja, como para las escifilas, modificaciones importantes de los

componentes bioqumicos del aparato fotosinttico y respiratorio.

La respuesta es muy diferente si se considera, en lugar de una sola hoja, la planta

entera o una poblacin de plantas como un cultivo. En este caso slo las hojas exteriores de


29

la vegetacin estn expuestas a la radiacin solar incidente, mientras las hojas del interior y

ms bajas, como consecuencia de la atenuacin de la radiacin por parte de las hojas de

arriba y del ngulo de incidencia no ptimo, pueden absorber intensidades de luz mucho

ms bajas.

El resultado es que la intensidad de la fotosntesis de un cultivo de plantas helifilas

no alcanza la saturacin ni siquiera a elevada intensidad de radiacin solar. En el

invernadero donde la luz llega siempre atenuada, las plantas estn prcticamente siempre

en condiciones luz limitante (Ceccarelli, 1991).

La atenuacin de la luz en el interior de una vegetacin depende de la densidad de la

vegetacin y del ndice LAI (rea foliar / rea de suelo). El LAI es una medida de relacin

entre la superficie foliar total de una vegetacin y la superficie del suelo que la abriga, y

permite tratar la vegetacin como si estuviera compuesta de estratos.

Las diferentes hojas de una planta presentan intensidades netas de fotosntesis

diferentes no slo con relacin a la posicin sobre las plantas, sino tambin en relacin con

la edad; es en parte una consecuencia del cambio de exposicin a la luz. Por tanto, la

intensidad de fotosntesis global de un cultivo depende de la intensidad de fotosntesis por

unidad de rea foliar y de la estructura y superficie total de la vegetacin expresada

generalmente como LAI.

El efecto de la atenuacin de la intensidad luminosa dentro de un invernadero ser

diferente en funcin de la fase de desarrollo de las plantas. La relacin entre intensidad de

fotosntesis y LAI es expresada mediante curvas progresivamente ms aplanadas al

decrecer la radiacin disponible; por ello, en las plantas cultivadas en invernadero la

fotosntesis global neta aumenta en una medida proporcionalmente menor y en funcin del

rea foliar (Ceccarelli, 1991).


30

La luz influye en la asimilacin fotosinttica de un cultivo no slo con una accin

directa sobre la capacidad fotosinttica (intensidad de fotosntesis por unidad de rea

foliar) sino tambin indirectamente por medio de importantes efectos morfogenticos y

modificando la distribucin de los asimilados. Al disminuir la irradiacin, por ejemplo, la

superficie de las hojas aumenta mientras se reduce el espesor.

La energa solar radiante es por su naturaleza un factor que no se puede almacenar y

del que slo se dispone instantneamente y, por ello, para maximizar la fotosntesis, la

planta tiene que ampliar la propia superficie foliar lo que ms pueda. Mientras en un

ambiente natural la interaccin entre los diferentes factores ambientales obra de modo tal

que favorece el crecimiento equilibrado de una poblacin de plantas, en el interior de un

invernadero por efecto mismo de la cubierta y como consecuencia de intervenciones de

climatizacin y culturales, se pueden verificar condiciones de desequilibrio en el

crecimiento de un cultivo. Es posible, por ejemplo, que la superficie foliar total de las

plantas sea excesiva durante el ciclo de desarrollo respecto a la disponibilidad de energa

solar. Similar situacin tiende a verificarse en los cultivos de ciclo otoo-invierno, los

cuales inician su ciclo cuando la disponibilidad de energa radiante solar es tal que permite

un buen crecimiento vegetativo, pero llegan a completar el ciclo cuando la radiacin total

diaria se reduce considerablemente y la relacin entre fotosntesis y respiracin puede ser

menos favorable. La temperatura desempea un papel determinante en este caso, pudiendo

hacer todava ms crtica la situacin a niveles trmicos relativamente elevados.

Intervenciones culturales oportunas que tiendan a evitar un excesivo crecimiento

vegetativo durante la primera parte del ciclo de desarrollo y un control cuidado de la

temperatura, son indispensables para evitar una contraccin de la produccin, as como un

empeoramiento de la calidad (Ceccarelli, 1991).


31

Adems, la disponibilidad de agua y elementos minerales, as como una frecuencia

de irrigacin y una entidad de fertilizacin tiene que ser calibrados sobre la disponibilidad

de energa solar radiante en cuanto inciden en la utilizacin de los asimilados. Una

excesiva disponibilidad de agua y elementos nutritivos en condiciones iluminacin

reducida, puede determinar un crecimiento excesivo en peso fresco respecto al peso seco.

La densidad de plantacin se debe evaluar atentamente con relacin ala

disponibilidad de energa solar cuando, sobre todo en invernadero, condiciona tanto el

rendimiento como la calidad.

En los cultivos de invernadero, donde la competencia por el agua y los elementos nutritivos

es muy limitada, la eleccin de la densidad de plantacin viene determinada por la

competencia por la luz (Ceccarelli, 1991).

3.7.- SISTEMAS DE CULTIVO DE HORTALIZAS SOBRE SUBSTRATO EN

INVERNADERO.

El trmino substrato, se aplica en horticultura a todo material slido distinto del

suelo in situ, natural, de sntesis o residual, mineral u orgnico, que, colocado en un

contenedor, en forma pura o en mezcla, permite el anclaje del sistema radicular,

desempeando, por tanto, un papel de soporte para la planta. El substrato puede intervenir

(material qumicamente activo) o no (material inerte) en el complejo proceso de nutricin

mineral de la planta (Abad et al., 1996).

Se entiende por "cultivo sin suelo" aquel sistema de cultivo en el que la planta

desarrolla su sistema radicular en un medio (slido o lquido) confinado en un espacio

limitado y aislado, fuera del suelo. Desde un punto de vista prctico, los cultivos sin suelo

suelen clasificarse en cultivos hidropnicos (cultivo en agua ms nutrientes) y cultivo en

substrato (cultivo sobre materiales inertes o, sobre materiales qumicamente activos con

capacidad de intercambio catinico). En adicin, los cultivos sin suelo pueden funcionar


32

como "sistemas abiertos", a solucin prdida, no recirculante, o como "sistemas cerrados",

con recirculacin de las soluciones nutritivas (FAO, 1990).

El cultivo sin suelo de hortalizas se inici en nuestro pas a principios de la dcada

de los ochenta, evalundose en unas 35 ha la superficie de cultivo en la campaa 85/86

(Martnez y Garca, 1993). Desde entonces, la superficie de los cultivos sin suelo ha ido

aumentando gradualmente. En la campaa 96/97, dichos autores estiman que dicha

superficie se sita alrededor de las 2000 ha, las cuales estn particularmente localizadas en

las provincias de Almera y Murcia, y en las Islas Canarias. Los sistemas de cultivo sin

suelo de hortalizas ms representativos, con los que se est trabajando actualmente, son

(Abad, 1998):

Cultivo en sacos de arena.

Cultivo en sacos de perlita.

Cultivo en tablas y tacos de lana de roca.

Cultivo en otros materiales orgnicos (corteza de pino, fibra de coco, etc.).

Los cultivos sin suelo ocupan actualmente superficies muy importantes en los

pases del centro y norte de Europa. Aunque este sistema de produccin exige unos costes

altos y un nivel de tecnificacin elevado, los cultivos sin suelo estn teniendo, y tendrn

en un futuro no muy lejano, un gran xito en nuestro pas (Abad, 1998).

La primera etapa de la aplicacin de un substrato en el cultivo sin suelo es la

caracterizacin del mismo, con objeto de conocer sus propiedades fsicas, fsico-qumicas ,

qumicas y biolgicas. Las propiedades de los materiales son factores dominantes, que

determinan el manejo posterior del substrato (contenedor, riego y fertilizacin) (Ansorena,

1994; Abad, 1998).


33

Las propiedades fsicas de los substratos de cultivos son de primordial importancia.

Una vez que el substrato est en el contenedor, y la planta est creciendo en l, no es

posible modificar las caractersticas fsicas bsicas de dicho substrato.

La caracterizacin fsica estudia la distribucin volumtrica del material slido, el

agua y el aire, as como su variacin en funcin del potencial matricial. Los mtodos de

determinacin de las relaciones aire-agua de los substratos difieren de los utilizados en los

suelos con idntico fin. Las curvas de retencin de agua de los suelos agrcolas se miden

usualmente en un amplio intervalo de succiones (0,1-1,5 Mpa). Por el contrario, las plantas

cultivadas en contenedor no pueden ser sometidas a tensiones hdricas elevadas, debido a

lo limitado del medio donde se desarrollan y crecen. Por esto, en la determinacin de las

curvas de liberacin de agua de los substratos, se aplica un intervalo de succiones mucho

ms estrecho (0-100 cm de columna de agua) (Ansorena, 1994; Abad, 1998). En la figura

n8 se puede observar la curva de liberacin de agua a distintas tensiones de succin para

un substrato de cultivo (Abad, 1998).

Fig.-8. Curva de liberacin de agua de un substrato de cultivo (Cadaha,

1998).


34

En la tabla n2 se presentan los niveles ptimos de las caractersticas fsicas de los

substratos de cultivo:

Tabla n2. Niveles ptimos para las propiedades fsicas de los substratos.

Propiedad Nivel ptimo

Tamao de partcula (mm) 0,25-2,50

Densidad aparente (gcm-3

) 85

Retencin de agua (% en volumen) a:

10 cm 55-70

50 cm 31-40

100 cm 25-31

Capacidad de aireacin (% en volumen) 10-30

Agua fcilmente disponible (% en volumen) 20-30

Agua de reserva (% en volumen) 4-10

Agua total disponible (% en volumen) 24-40

Valor "R" (cm) 10-30

Contraccin (% en volumen)


35

El valor ptimo de la C.IC. de los substratos depende estrechamente de la

frecuencia de la fertirrigacin (Lemaire et al., 1989). Si la fertirrigacin se aplica

permanentemente, la capacidad de adsorcin de los cationes no constituye ninguna ventaja,

siendo recomendable en este caso la utilizacin de materiales inertes, con muy baja o nula

capacidad de intercambio catinico. Si, por el contrario, la fertirrigacin se aplica de modo

intermitente, ser conveniente la utilizacin se substratos con moderada a elevada

capacidad de intercambio catinico, en todo caso superior a 20 meq100g-1

(Abad et al.,

1993).

En la tabla n3 se exponen los niveles considerados actualmente como ptimos para

las propiedades fisico-qumicas y qumicas de los substratos de cultivo:

Tabla n3. Niveles ptimos para las propiedades fsico-qumicas

y qumicas de los substratos de cultivo.

Propiedad Nivel ptimo

pH (extracto de saturacin) 5,2 - 6,3

Conductividad elctrica (extracto de saturacin, dScm-1

) 0,75 - 3,49

Capacidad de intercambio catinico (meq100g-1

):

- Fertirrigacin permanente Nula o muy baja

- Fertirrigacin intermitente >20

Cenizas (%) 80

Relacin carbono: nitrgeno (C/N) 20-40

Nutrientes asimilables (extracto de saturacin, ppm):

N - NO3 100 - 199

N - NH4 0 - 20

P 6- 10

K 150 - 249

Ca >200

Mg >70

Fe 0,3 - 3,0

Mn 0,02 - 3,0

Mo 0,01 - 0,1

Zn 0,3 - 3,0

Cu 0,001 - 0,5

B 0,005 - 0,5 Fuente: Abad et al (1993).


36

3.7.1.- Sistemas de cultivo sobre substratos inertes y con soluciones nutritivas.

Se definen estos sistemas como el conjunto unitario de substrato, contenedor y

sistema de riego. Los sistemas de cultivo sin suelo sobre substratos inertes utilizados en

Espaa para la produccin comercial de hortalizas son todos a solucin perdida, utilizando

como substrato la arena, la lana de roca o la perlita (Martnez y Garca, 1993).

Difieren de los sistemas de cultivo tradicionales o con substratos orgnicos en que

las races se desarrollan sobre un medio slido e inerte. Dentro de este grupo se incluyen

sistemas relativamente simples (como el cultivo en arena) hasta sistemas altamente

tecnificados (como el cultivo en lana de roca), que precisa de unos elevados costes de

instalacin y una depurada tecnologa para alcanzar grandes rendimientos. Presenta una

gran ventaja en los cultivos de plantas compactas, ya que las plantas se soportan sobre el

mismo substrato, lo cual no puede realizarse en cultivos hidropnicos sensu stricto.

Presenta la ventaja frente a los cultivos tradicionales en tierra, de que permite un mayor

control de la nutricin y una mayor uniformidad (FAO, 1990; Noguera, 1993).

La aportacin de nutrientes se realiza con el agua de riego, similar al cultivo

hidropnico. En los sistemas ms simples se pueden aplicar los nutrientes en forma slida

al substrato y posteriormente se realiza el riego.

3.7.1.1.- Cultivo en sacos de arena.

EL SUBSTRATO.

La arena es un material de naturaleza silcea (SiO2 > 50%) y de composicin

variable, que depende de los minerales contenidos en la roca original. Las arenas pueden

proceder de canteras (granito, gneis, basalto, etc.) o de ros (depsitos de formacin aluvial,

ms o menos recientes). Las primeras son generalmente ms homogneas y suelen estar

constituidas por partculas angulosas, con aristas vivas. Las segundas son ms

heterogneas, (ya que resultan de la mezcla de distintos materiales erosionados y


37

transportados por los cursos de agua), y sus partculas ms redondeadas (Moinereau et al.,

1987). Se prefieren las arenas angulosas en las mezclas con materiales orgnicos (turba +

arena, cortezas + arena). Las partculas redondeadas pueden segregarse o separarse durante

la preparacin de la mezcla, as como favorecer el desmoronamiento de la mezcla

resultante durante su transporte y manipulacin (Abad, 1998).

En todos los casos, y para un ptimo aprovechamiento como substrato hortcola, las

arenas deberan estar exentas de limos y arcillas, y tambin de carbonato clcico (Resh,

1992). Los elementos finos pueden ser arrastrados por efecto del riego y el drenaje al fondo

del contenedor, en donde se acumulan, afectando gravemente a las caractersticas fsicas

del substrato (Martnez y Garca, 1993). Por otra parte, los carbonato presentes en la arena

pueden provocar un significativo aumento del pH del substrato, producindose finalmente

desrdenes nutricionales que afectan fundamentalmente a los microelementos, en concreto

al hierro y al boro (Bunt, 1988). Adems, la liberacin de calcio y magnesio, a veces en

cantidades importantes, puede provocar la precipitacin de fosfatos y sulfatos dentro de los

sacos de cultivo (Martnez y Garca, 1993). Deberan rechazarse aquellas arenas que

contengan niveles elevados de carbonato clcico, superiores al 10% (Moinereau et al.,

1987). Con objeto de incrementar la calidad de las arenas naturales para substrato de

cultivo, stas se lavan (en ocasiones con cidos minerales) para eliminar los componentes

indeseables (Abad, 1998).

Las arenas incluyen tpicamente la fraccin granulomtrica comprendida entre 0,02

y 2 mm. Desde el punto de vista hortcola, se prefieren aquellas con tamao de partcula de

medio a grueso (0,6 - 2 mm) (Resh, 1992).

Las propiedades fsicas varan en funcin del tamao de las partculas. La densidad

aparente de las arenas es superior a 1,5 gcm-3

, siendo el espacio poroso total inferior al

50% del volumen (Martnez y Abad, 1993; Ansorena, 1994). Las arenas finas con dimetro


38

de partcula inferior a 0,5 mm, presentan una buena capacidad de retencin de agua, pero

estn pobremente aireadas, especialmente cuando la altura del substrato en el contenedor

es pequea. Las arenas gruesas retienen menos agua fcilmente disponible y estn mejor

aireadas (Abad, 1998).

La distribucin del tamao de las partculas de la arena comnmente utilizada en el

cultivo sin suelo de hortalizas se presenta en la tabla n4:

Tabla n 4. Distribucin granulomtrica de la arena.

Tamao de partcula (mm) Distribucin del tamao (%)

> 4,760 1

2,380 - 4,760 10

1,190 - 2,380 26

0,590 - 1,190 20

0,277 - 0,590 25

0,149 - 0,277 15

0,074 - 0,149 2

< 0,074 1

Fuente: Jensen y Collins (1985), citados por Cadaha (1998).

La influencia del tamao de las partculas sobre las propiedades fsicas de las arenas

se muestra en la tabla n 5:

Tabla n 5. Propiedades fsicas de diferentes gravas y arenas.

Propiedad

Gravas (mm) Arenas (mm)

2 < < 20 < 2 < 1 1 -0,5 0,5 - 0,2


) 1,53 1,63 1,65 1,57 1,52

Espacio poroso total (% vol.) 42,2 38,3 39,0 41,8 43,7

Capacidad aireacin (% vol.) 35,8 18,9 6,6 0,3 0,2

Agua total disponible (% vol.) 2,5 19,4 21,1 27,1 38,9 Fuente: Martnez y Garca (1993).

Si bien las arenas presentan un buen drenaje y una baja capacidad de retencin de

agua, ello no quiere decir que exhiban el mismo comportamiento cuando se utilizan en

mezclas con otros materiales, particularmente orgnicos. En este caso, el efecto de la arena

depende estrechamente de las propiedades fsicas de los otros componentes (Moinereau et

al., 1987; Bunt, 1988). Cuando se mezcla, la arena no mejora significativamente la

aireacin de los substratos con elevada capacidad de retencin de agua; para obtener un


39

substrato aireado, deberan aadirse grandes cantidades de aquella (70-80% en volumen).

En las mezclas con turba Sphagnum se recomienda una distribucin del tamao de las

partculas de arena tal que el 100% pase por el tamiz de 40 "mesh", y pase el 40% a travs

del tamiz de 60 "mesh" (Bunt, 1988; Abad, 1998).

Su pH puede variar entre 4 y 8. Son inertes desde el punto de vista qumico,

siempre y cuando estn exentas de limos, arcillas, carbonato clcico, etc. Su capacidad de

intercambio catinico es nula o muy baja (inferior a 5 meq100g-1

) (Moinerreau et al.,

1988).

La arena es un substrato fuerte y, consecuentemente, una de sus funciones es

aumentar la densidad aparente de las mezclas. En adicin, el uso de las arenas con tamao

de partcula adecuado aumenta la mojabilidad de la mezcla (Bunt, 1988).

La arena debido a su extraordinaria resistencia mecnica, puede decirse que es un

substrato permanente (FAO, 1990; Noguera, 1993).

SISTEMAS DE CULTIVO EN SACOS DE ARENA.

El cultivo en arena fue el mtodo hidropnico ms comnmente utilizado en zonas

del mundo que poseen en abundancia este material, habindose adaptado particularmente

bien a zonas desrticas como las existentes en Oriente Medio y Norte de Africa. Sin

embargo, actualmente los sistemas NFT y de cultivo en lana de roca estn sustituyendo a

los cultivos en arena, debido a su capacidad para poder recircular la solucin nutritiva y

poder controlar automticamente la nutricin gracias al uso de ordenadores de riego (Resh,

1992).

El cultivo en sacos de arena se ha desarrollado en Espaa de una forma totalmente

espontnea y popular y aunque se han obtenido resultados muy interesantes, el sistema

ofrece lagunas tcnicas muy importantes que limitan el mejoramiento y progreso del

mismo (Martnez y Garca, 1993).


40

Si bien existe una adecuada disponibilidad para la arena a corto plazo, cabe pensar

que se plantearn problemas de suministro en un futuro no muy lejano, ocasionados,

fundamentalmente, por el impacto ambiental que produce su extraccin. Esta ltima

situacin, junto con los problemas derivados del uso de determinadas arenas de baja

calidad, hace necesaria la investigacin y utilizacin de nuevos materiales que sean

alternativas para el cultivo sin suelo de hortalizas (Abad, 1993).

La caracterstica esencial de este sistema, es que el substrato debe retener

suficiente humedad para que la planta crezca, y permita el drenaje adecuado para asegurar

la aireacin de la zona radicular. Esta condicin no es siempre fcil de conseguir; la

aireacin puede ser menos eficiente que en los sistemas de recirculacin, debido a que los

tamaos finos de las partculas y la menor frecuencia de riego, aporta menos cantidad de

oxgeno en la solucin. En la prctica, los cultivos en arena debern regarse normalmente

1-3 veces al da, dependiendo del clima y del estado vegetativo de la planta. Los estrechos

lmites del rango del contenido de humedad, entre demasiado seco (marchitamiento) y

demasiado hmedo (falta de oxgeno), ayudan a explicar por qu el cultivo en arena nunca

ha sido un proceso generalizado, al menos en condiciones competitivas, en la hidropona

comercial (Noguera, 1993).

En Espaa, los volmenes de arena que se utilizan oscilan alrededor de los 250 m3

por hectrea, los cuales se reparten o acordonan sobre 4000 5000 metros lineales de

plstico de 400 a 600 galgas de espesor y de 1,4 a 1,6 metros de anchura. La cara exterior

del plstico es de color blanco y la cara interior es de color negro.

Para construir el sistema, se extienden sobre el suelo bandas del plstico descrito,

de unos 25 metros de longitud, y sobre este plstico se reparte la parte proporcional de

arena que corresponda. Se dobla el plstico envolviendo la arena, se solapan ambos

extremos y se sueldan quedando de esta forma un cordn o "salchicha" de 25 metros de


41

longitud, 0,4 metros de anchura y 0,2 / 0,25 metros de altura aproximadamente (Martnez y

Garca, 1993). En la foto n1 se puede ver el aspecto de estos sacos de arena una vez

construidos.

Fot.-1. Saco de arena preparado para el transplante de hortalizas (Cadaha, 1998).

Como en otras formas de cultivo en saco, el riego por goteo provee a las plantas

individualmente, mediante una flexible y fina manguera, y cualquier exceso de agua ser

drenado. Los sacos se disponen sobre una lmina de polietileno para aislar el substrato del

suelo e imposibilitar la contaminacin. Este deber tener una pendiente para eliminar los

drenajes y evitar la contaminacin por contacto entre las plantas (FAO, 1990; Noguera,

1993).


42

Debido a la alta densidad de la arena, el mtodo de construccin de este sistema es

muy exigente en mano de obra. En las zonas de Aguilas y Mazarrn, en la provincia de

Murcia, se ha desarrollado ampliamente el sistema debido a las posibilidades de

mecanizacin que permite el hecho de cultivar en instalaciones de proteccin de cultivos

construidas con mallas y en las que los soportes para la sujecin de las mismas estn muy

distantes entre s. De esta forma, la maquinaria para la colocacin del plstico y el

transporte y extendido de la arena puede maniobrar con facilidad y abaratar los costes de

construccin de manera significativa (Martnez y Garca, 1993).

Las granulometras de las arenas utilizadas son muy diferentes de unas

explotaciones a otras y, a veces, se encuentran diferencias dentro de una misma finca. Esto

es debido a que, por un lado no existe una definicin concreta de cuales son las

granulometras ms adecuadas para las condiciones locales y, por otro lado, los lugares de

aprovisionamiento de la materia prima son tambin muy distintos. Por tanto, el realizar una

clasificacin granulomtrica en origen encarecera el coste de implantacin, y el sistema

perdera una de sus ms importantes cualidades como es la del bajo coste (Martnez y

Garca, 1993; Abad, 1998).

Ocurre, a veces, que las arenas no estn muy bien lavadas o limpias y contienen

cantidades apreciables de limos y arcillas. Estas partculas finas se van asentando en la

parte inferior de las "salchichas", formndose un lodazal que dificulta la oxigenacin de las

races.

Las arenas comnmente utilizadas son de procedencia caliza, y un control adecuado

del pH de la solucin nutritiva es prcticamente imposible, por lo que la asimilacin de

determinados elementos nutritivos (P, Fe, Mn, etc.) se ve entorpecida.

Aunque en teora la duracin de un sistema de cultivo sin suelo realizado con arena

debera ser muy larga, en la prctica, por los aspectos comentados anteriormente y el


43

aadido de la degradacin del plstico utilizado en la construccin de las "salchichas", hace

que difcilmente se sobrepasen los 4 aos de explotacin en este sistema (Martnez y

Garca, 1993).

Una de las ventajas que pueden destacarse del sistema con arena, es su poder

amortiguador, tanto en el riego como en la nutricin, por lo que la sofisticacin tecnolgica

necesaria para la explotacin es menor que la de otros sistemas. Por ejemplo, el hecho de

tener lneas continuas de cultivo de unos 25 metros de longitud hace que la posible

obturacin de algn gotero no repercuta de forma importante en la uniformidad del sistema

de riego. Asimismo, un pequeo error en los inyectores de cidos, que en un sistema inerte

podra producir una importante variacin en el pH de la solucin nutritiva, en un sistema de

arena apenas es perceptible.

Otra posible ventaja del sistema con arena es su bajo coste. El bajo coste, en

cualquier caso esta ligado a la distancia de aprovisionamiento de la cantera de arena, a las

posibilidades de mecanizacin en la construccin de las lneas de cultivo y/o al coste de la

mano de obra local. Puede decirse que el cultivo sin suelo utilizando como substrato la

arena, tal y como se est haciendo actualmente en el Sureste espaol, tiene como ventajas

su sencillez tecnolgica y el bajo coste en comparacin con otros sistemas de cultivo sin

suelo. Como inconvenientes cabe mencionar: la dificultad que supone estandarizar el

manejo, la dificultad de resolver los problemas de fertilizacin y lo complicado de su

construccin y montaje (Martnez y Garca, 1993).

Bolsas o sacos verticales abiertos en un extremo se utilizan en Qatar para cultivos

en lneas de pepino, calabacn tomate y judas. Los invernaderos estn equipados con

"cooling-system" y en algunos casos con sistemas de calefaccin, para usar de forma muy

limitada, en las noches fras de invierno. Los sacos de plstico se llenan con arena mediante

una mquina con capacidad para 500 sacos a la hora. Los sacos llenos se colocan sobre


44

pallets, manejados con carretillas elevadoras para cargar los camiones que los llevarn los

invernaderos. Se utiliza adems una unidad de smosis inversa para reducir la salinidad del

agua (FAO, 1990).

3.7.1.2.- Cultivo en sacos de perlita.

EL SUBSTRATO.

Se trata de un silicato alumnico de origen volcnico y de composicin variable, que

depende de las caractersticas de la roca original. La perlita proviene de rocas volcnicas

vtreas (grupo de las riolitas), las cuales se han formado por enfriamiento rpido,

constituyendo un material amorfo que contiene un 2-5 % de agua combinada. En su

tratamiento industrial, este material se fragmenta en partculas de pequeo tamao, se

precalienta a 300 - 400C y se deposita en hornos a 1000C durante un corto perodo de

tiempo (5 minutos). El agua combinada se evapora rpidamente, expandindose el

producto (hasta 20 veces su volumen inicial) para formar un material particulado

(agregados ligeros), con una densidad, aproximada, de 125 kgm-3

, cuando la roca original

pesaba 1500 kgm-3

(Moinereau et al., 1987; Bunt, 1988; FAO, 1990).

La perlita conforma una estructura celular cerrada. Su superficie es rugosa y

contiene numerosas indentaciones, lo que le proporciona una gran rea superficial y le

permite retener agua en su superficie. Debido a esta estructura celular cerrada, el agua es

retenida solamente en la superficie de las partculas o en los poros existentes entre dichas

partculas. En consecuencia, las mezclas de substratos con elevada proporcin de perlita

estn usualmente bien aireadas y no retienen cantidades elevadas de agua. Esta condicin

determina que la perlita se utilice ampliamente como componente de aireacin en los

medios de cultivo (Bunt, 1987).


45

Se comercializan distintos tipos de perlita, que se diferencian en la distribucin del

tamao de sus partculas y en su densidad. Entre estos, merecen ser destacados (Abad,

1993; Marf et al., 1993):

Tipo A-13, constituido por la fraccin gruesa (3-5 mm; densidad 120 kgm-3).

Tipo B-12, formado por las fracciones medias y gruesas, junto con las finas (0-5

mm; densidad 105-125 kgm-3

).

Tipo B-10, tambin de textura intermedia (0-3 mm; densidad 105-125 kgm-3).

Tipo B-9, constituido por las fracciones finas (0-1,5 mm; densidad 80-90

kgm-3

).

Tipo B-6, tambin constituido por las fracciones finas, pero con una densidad

inferior(0-1,5 mm; densidad 50-60 kgm-3

).

Resulta evidente que las caractersticas fsicas de la perlita van a verse afectadas de

modo significativo por el tamao y la densidad de sus partculas. La densidad aparente

vara entre 0,053 y 0,143 gcm-3

, encontrndose los valores ms bajos en los materiales

ms finos y menos densos. La porosidad total es elevada y oscila entre el 86 y el 97%,

presentndose los valores mximos en los tipos ms finos. Las diferencias en porosidad

total entre perlitas trituradas y sin triturar revelan la existencia de una porosidad ocluida, es

decir, encerrada en cavidades internas aisladas, que es considerable (10%) en los

materiales que contiene partculas gruesas, y mnima (58%) y un contenido en agua fcilmente disponible muy bajo (


46

en el transcurso del cultivo, con el correspondiente riesgo de anegamiento en la base de los

sacos. Ofrece mayor seguridad la utilizacin del tipo B-12, pues este ltimo comprende

todo el intervalo granulomtrico, presuponiendo un manejo del riego bastante sencillo y sin

riesgos importantes de asfixia o dficit hdrico (Martnez y Garca, 1993).

En la tabla n6 se exponen las propiedades fsicas de distintos tipos de perlita con

diferentes granulometras:

Tabla n6. Propiedades fsicas de distintos tipos de perlita.

Propiedad

Perlita tipo

A-13 B-12 B-10 B-9 B-6


) 0,127 0,143 0,128 0,086 0,053

Espacio poroso total (%vol.) 87,0 85,9 86,7 94,0 97,2

Porosidad ocluida (% vol.) 7,6 8,1 7,9 2,4 0,6

Capacidad de aireacin (% vol.) 58,1 29,1 41,9 18,0 24,4

Agua fcilmente disponible (% vol.) 6,9 24,6 17,6 38,3 36,6

Agua de reserva (% vol.) 2,7 7,0 6,7 9,5 8,4

Agua total disponible (% vol.) 9,6 31,6 24,3 47,8 45,0

Agua difcilmente disponible (%vol.) 19,3 25,2 20,5 28,2 27,8 Fuente: Martnez et al. (1993).

La perlita es un material inerte, que no se descompone ni biolgica ni qumicamente

(Bunt, 1987). Est compuesta principalmente por SiO2 (73-75%) y Al2O3 (11-13%) y,

desde el punto de vista prctico, se puede considerar desprovista de nutrientes. Sin

embargo, la utilizacin de soluciones nutritivas medianamente cidas, en todo caso con pH

5, puede producir problemas de fitotoxicidad, debidos a una excesiva solubilizacin del

aluminio (Abad, 1993). Esta situacin se presenta con una incidencia e intensidad elevadas

en el cultivo del clavel y en el del crisantemo. Su pH es neutro o ligeramente alcalino

(7-7,5) y su salinidad es muy baja. Exhibe una bajsima capacidad de intercambio catinico

(C.I.C.= 1,5-2,5 meq100 g-1

) y una capacidad tampn tambin muy limitada (Moinereau

et al., 1987).

Puede degradarse durante el ciclo de cultivo, perdiendo su estabilidad

granulomtrica, lo que puede favorecer el anegamiento de la parte inferior del saco, con la


47

consiguiente reduccin de la porosidad de aire. Experimenta una reduccin en su inercia

trmica despus de los primeros riegos (Abad, 1993).

En lo referente a las propiedades qumicas puede considerarse la perlita como un

substrato prcticamente inerte, con casi nula C.I.C., pH ligeramente alcalino y de fcil

neutralizacin por su buena inercia qumica. Entre las ventajas cabe destacar la estabilidad

de la estructura, la capilaridad, la baja densidad y la buena relacin aire/agua, si se eligen

granulometras adecuadas. Como inconvenientes, pueden citarse la falta de resistencia de

las partculas a la friccin y la necesidad de eliminar en el proceso de fabricacin las

partculas pulverulentas (Martnez y Garca, 1993).

SISTEMAS DE CULTIVO EN SACOS DE PERLITA.

Durante estos ltimos aos se viene observando un marcado incremento en la

superficie dedicada al cultivo hidropnico de hortalizas en sacos de perlita (Abad, 1998).

El cultivo en perlita se inici en Escocia hace ya algunos aos. All se hicieron las

primeras pruebas y estudios. En Espaa, en 1990, la empresa fabricante de este material

mostr su inters por la perlita como substrato para el cultivo sin suelo. Este inters se

materializ en la realizacin de estudios sobre curvas de retencin de agua para diferentes

granulometras y pruebas de campo para la determinacin de los volmenes a utilizar

segn composicin granulomtrica, formas de presentacin del material y geometras de

los sacos de cultivo (Martnez y Garca).

El trabajar con bajos volmenes de substrato comporta un mayor riesgo. El sistema

se hace ms sensible a los cambios de temperatura y conductividad de la solucin nutritiva

y soporta peor las posibles deficiencias en los coeficientes de uniformidad de los sistemas

de riego. Quiere decirse, que conforme la tecnologa del riego y su aplicacin y manejo

progresen adecuadamente, quizs ser posible utilizar un menor volumen de substrato

(Martnez y Garca, 1993).


48

Se comercializa en sacos de dimensiones 120 x 22 x 17 cm, que contienen unos 40

litros de perlita. El saco es de plstico coextrusionado blanco/negro de 800 galgas (Abad,

1998). En este saco se disponen entre 3 y 6 plantas, segn cultivos, por tanto cada una

cuenta con 13,3 6,7 litros de perlita (Martnez y Garca, 1993). En la figura n9 se puede

ver el aspecto de uno de estos sacos de perlita.

Fig.-9. Saco de perlita para cultivo de hortalizas (FAO, 1990).

Los sacos sellados se colocan tumbados lateralmente en el suelo, y las plantas se

ponen sobre los orificios practicados sobre la cara superior. En el caso del cultivo del

pepino holands y de la juda es factible realizar la siembra directa sobre el substrato,

teniendo antes la precaucin de saturar los sacos con una solucin nutritiva de

conductividad adecuada. El drenaje se facilita mediante cortes realizados en las esquinas

del saco a unos 2-3 cm de la base. Los sacos son de una capacidad de 40 litros cada uno,

aunque tambin es posible utilizar sacos ms pequeos. Se han realizado estudios que


49

muestran que no es significativo el incremento de produccin cuando nos movemos con

valores de 6,5 a 10 litros por planta. Por tanto es factible disminuir la cantidad de substrato

a utilizar (FAO, 1990; Noguera, 1993).

En el momento actual, tambin se han iniciado la comercializacin de sacos de 30

litros de capacidad. Los resultados obtenidos en ensayos en invernaderos comerciales as

como la reciente aparicin en el mercado de nuevos sistemas de control del riego (bandeja

demanda inteligente, centinela, etc.), hacen posible hoy en da el trabajar a volmenes

ms bajos por planta ( 5 litros por planta para tomate y 10 litros para pepino) (Berenguer,

1999; comunicacin personal).

Diferentes ensayos comparativos entre substratos para el cultivo de pimiento

(Escobar, 1995) demostraron que el consumo de agua y fertilizantes en perlita es menor

que en lana de roca, manteniendo constantes el resto de condiciones, si bien las

producciones por metro cuadrado son ligeramente superiores en lana de roca. No se

encontraron diferencias significativas en cuanto a calidad del fruto. En la foto n2 se puede

ver el aspecto que presenta una cultivo de tomate en sacos de perlita.

Fot.-2. Cultivo de tomate en sacos de perlita (Cadaha, 1998).


50

3.7.1.3.- Cultivo en substratos orgnicos de sntesis.

Varios materiales orgnicos de sntesis han sido desarrollados con vistas a su

utilizacin como substratos en horticultura: poliestireno expandido, urea formol y espumas

de poliuretano. Estas substancias son inertes y porosas (FAO, 1990; Noguera, 1993). Esta

espuma puede producirse con proporciones variables de clulas vacas. El espesor de las

paredes de las clulas y el tamao de los poros puede ser variable, y afectarn la densidad

de la espuma y su capacidad de retencin de agua (Resh, 1992).

Entre los distintos productos disponibles en el mercado, un granulado de espuma

fenlica esta siendo utilizado con xito para el cultivo en sacos de tomate, pepino,

pimientos y otros cultivos de invernadero. El material presenta una estructura

mecnicamente estable y una alta porosidad (97-98%). La capacidad de retencin de agua

es elevada y la aireacin buena (FAO, 1990; Noguera, 1993).

Lo

ensayo de fertirrigación en un cultivo de pepino sobre lana de roca

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