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La actividad agrícola ha experimentado una serie de cambios tecnológicos, tales como, los métodos de control de plagas y enfermedades, la aplicación de fertilizantes conforme a la demanda de los cultivos, la implementación de sistemas de cultivo mecanizables y la incorporación de especies modificadas genéticamente. Si bien, en un comienzo el impacto ambiental generado por […]
La actividad agrícola ha experimentado una serie de cambios tecnológicos, tales como, los métodos de control de plagas y enfermedades, la aplicación de fertilizantes conforme a la demanda de los cultivos, la implementación de sistemas de cultivo mecanizables y la incorporación de especies modificadas genéticamente.
Si bien, en un comienzo el impacto ambiental generado por la agricultura era acorde a la resiliencia del ambiente, hoy en día comienzan a observarse algunos problemas que se ven reflejados tanto en el medio ambiente como en el rendimiento y calidad de los cultivos.
En respuesta a esta situación aparece el concepto de agricultura sostenible, que de acuerdo a la FAO se define como aquella agricultura que garantiza la satisfacción de las necesidades nutricionales básicas de las generaciones actuales y futuras, y aporta diversos beneficios económicos, sociales y ambientales. Mantiene – y, siempre que es posible, mejora – la capacidad productiva de la base de los recursos renovables, sin perturbar el funcionamiento de los ciclos ecológicos y los equilibrios naturales esenciales, ni destruir las características socioculturales de las comunidades rurales, ni contaminar el medio ambiente.
Problemas específicos del sector
Si bien es cierto que este concepto se está incorporando en algunos sistemas productivos agrícolas, es muy poco lo que se conoce en el rubro de la floricultura. El Grupo de Investigación en Floricultura (GIFLOR) de la Facultad de Ciencias agronómicas de la Universidad de Chile, ha tenido la oportunidad de visitar a productores de flores de corte, identificando problemas importantes relacionados con la disponibilidad de agua y la sobre explotación de suelos.
El déficit hídrico presente en la zona central del país, principalmente en las regiones de Valparaíso y Coquimbo, que concentran por sobre el 60% de la producción nacional, ha sido ampliamente documentado y estudiado.
Las flores de corte, por tratarse de cultivos que se valoran por sus atributos ornamentales, son altamente demandantes de calidad.
Por lo tanto, los periodos de sequía son particularmente perjudiciales para los productores de este rubro. Por otro lado, el uso intensivo de los suelos ha llevado a que algunos productores presenten altos niveles de salinidad, y valores elevados de pH, lo cual reduce significativamente la disponibilidad de algunos nutrientes minerales. Sumado a esto, existe un problema fitopatológico importante, relacionado principalmente a hongos que permanecen en el suelo, como es el caso de fusarium.
Un sistema para sus necesidades
El mercado de las flores de corte en nuestro país es una actividad poco desarrollada, y está compuesto principalmente por pequeños productores, de los cuales la gran mayoría carece de las capacidades técnicas y financieras que les permitan enfrentar estos impactos ambientales y desarrollar una actividad productiva y rentable. Frente a esta problemática, y teniendo como antecedente el concepto de Agricultura Sostenible, GIFLOR se adjudicó un Proyecto FIA (EST-2016-0244) que tenía como objetivo estudiar la factibilidad técnica y económica de la implementación de un sistema hidropónico para la producción sustentable de flores bulbosas de corte en el país.
La hidroponía consiste en un sistema productivo que carece del recurso suelo como fuente de nutrientes y utiliza una solución nutritiva que se ajusta a las necesidades del cultivo, facilitando el trabajo de los agricultores con respecto a la nutrición de las plantas. Por otra parte, la hidroponía permite optimizar el uso del espacio y reducir los requerimientos de mano de obra, ya que se puede cultivar a una mayor densidad de plantación y llevar a cabo un buen control de las condiciones ambientales con el objetivo de promover el aumento de la productividad.
Además, es posible controlar de manera más fácil factores como la conductividad eléctrica, el pH y la temperatura dentro de la solución nutritiva. En los sistemas hidropónicos además, se logra una mayor eficiencia en el uso del agua y nutrientes por parte de las plantas y, en gran medida, se mitiga el impacto ambiental al utilizar menos agroquímicos para el control de plagas, enfermedades y malezas.
Alternativas de sistemas
Dentro de los sistemas hidropónicos existentes, se encuentra el sistema de raíz flotante, el cual consiste en la utilización de planchas de poliestireno expandido que flotan sobre una solución nutritiva, constituyendo un soporte mecánico para las plantas, cuyas raíces se encuentran sumergidas en la solución. Es fundamental en este sistema establecer un medio de soporte para las plantas, además de la continua aireación de la solución nutritiva y la renovación de ésta.
Otra de las alternativas, diseñada específicamente para la producción de flores bulbosas, es el sistema de raíz flotante en puntas. Este sistema consiste en la utilización de contenedores plásticos provistos de una superficie con puntas, en la cual se disponen los bulbos verticalmente proporcionándoles el soporte mecánico.
Esta superficie consta de dos orificios de drenaje para mantener un determinado nivel de solución nutritiva.Dentro de las actividades comprometidas en el Proyecto FIA antes mencionado, estuvo la visita a Holanda para observar y aprender de estas experiencias. A nivel de experimentación, con muy buenos resultados preliminares, en Holanda se está desarrollando el sistema de raíz flotante para especies tales como clavel y crisantemos (Ver fotos), dos cultivos muy importantes en el mercado florícola nacional.
En el caso del cultivo del tulipán, en Holanda, cerca del 80% de la producción de esta especie se desarrolla en forma hidropónica. Además de los beneficios en cuanto a rendimiento, calidad y precocidad que posee este sistema, existen normativas muy estrictas en la Unión Europea respecto al uso de suelos y aplicación de agroquímicos. El sistema que utilizan para esta especie bulbosa es el sistema en puntas.
El proceso comienza con la plantación de bulbos sobre las bandejas con puntas a una densidad de 100 bulbos por bandeja. Luego estas bandejas van a una cámara de crecimiento oscura a una temperatura de entre 5 y 9 °C para permitir que comiencen a desarrollarse las raíces y además para que se elonguen los tallos. Luego del periodo de oscuridad, las bandejas se llevan al invernadero en donde comienzan a tomar color. Así continúan su desarrollo a una temperatura de 18 – 20 °C, que considera alrededor de 2 a 3 semanas hasta la floración.
Este sistema considera recirculación de agua y dos a cuatro veces al día se recircula el sistema completo para chequear la calidad del agua y además para que las raíces puedan oxigenarse. La recirculación de agua permite desinfectarla y ajustar los valores de pH y CE. La desinfección se reali za principalmente mediante rayos UV, aunque también se ha probado con bajas concentraciones de cobre. El pH debe mantenerse en 6,5 y para ajustarlo se aumenta o disminuye la concentración de algunos iones. La CE se debe mantener entre 2,0 y 2,2 y se ajusta aplicando un mayor volumen de agua.
Comparación de los sistemas
Considerando estas experiencias, a continuación, se presentarán los resultados obtenidos a partir de un experimento que tuvo como objetivo evaluar y comparar los dos sistemas hidropónicos antes mencionados (raíz flotante y con puntas) con un tratamiento testigo (sustrato de turba y arena 3:1). Se utilizaron bulbos de narciso (Narcissus triandus L.) var. Paperwhite. Se realizó un diseño experimental completamente aleatorizado con tres tratamientos (dos sistemas hidropónicos más un sistema tradicional) y tres repeticiones. Las unidades experimentales consistieron en un contenedor de 0,55m x 0,35m, disponiéndose 24 bulbos en cada uno, distanciados a 7 cm entre y sobre hilera.
Dentro de cada tratamiento se consideró el peso y diámetro de los bulbos como covariable al inicio de cada ensayo. Este estudio se realizó bajo condiciones de invernadero, manteniendo 20 a 25°C de temperatura y sobre 50% de humedad relativa. Se utilizó una solución nutritiva ½Hoagland con la siguiente composición: 2,5 mM KNO3; 1 mM MgSO4; 1 mM KH2PO4; 2,5 mM Ca (NO3)2; 4,6 μM MnCl2; 23,2 μM H3BO3; 0,06 μM Na2MoO4; 0,4 μM ZnSO4; 0.19 μMCuSO4;20μM
Fe-EDTA. En ella se ajustó el pH a 5,5 y la conductividad eléctrica se monitoreó a lo largo de todo el ensayo.
Respecto a los resultados obtenidos, no se registraron diferencias significativas entre tratamientos para la variable rendimiento. El tratamiento testigo registró 103,8 varas/m2, el de raíz flotante 100,43 varas/m2y finalmente el sistema en puntas 86,5 varas/m2.
En el caso de los días a cosecha se observó una clara diferencia entre los tres tratamientos. El tratamiento testigo registró el ciclo productivo significativamente más largo que los tratamientos utilizando sistemas hidropónicos, con una duración de 21,5 días. El sistema en puntas obtuvo el ciclo más corto con 15,9 días, presentando diferencias significativamente estadísticas con el tratamiento estigo y el sistema de raíz flotante (Figura 1). Se sugiere que en el sistema hidropónico, al estar las raíces en contacto directo con la solución nutritiva, se facilita la absorción de nutrientes y por lo tanto se acelera el ciclo productivo.
Por su parte, el tratamiento testigo obtuvo la mayor longitud de tallo (34,0 cm), presentando diferencias significativas con los otros tratamientos. El sistema en puntas obtuvo el tallo más corto a cosecha, presentando un valor promedio de 27,3 cm. La prolongación del ciclo productivo del testigo pudo haber colaborado para que la vara alcanzara una mayor longitud, en comparación con los sistemas hidropónicos, en donde el aceleramiento del desarrollo pudo haber afectado el crecimiento de la vara.
Para el diámetro de las varas se registraron mejores resultados en los sistemas hidropónicos en comparación con el cultivo en sustrato, obteniéndose diferencias significativas, con valores de 11,0 y 11,1 mm para sistemas hidropónicos en comparación con los 9,7 mm en el sistema tradicional.
El valor SPAD estima la intensidad de verde de las hojas, la cual se correlaciona directamente con la concentración de clorofila de ellas y, como se esperaba, no se encontraron diferencias significativas entre los tratamientos utilizados. Todos los valores estuvieron entre 66 y 73 unidades SPAD. Se confirma que el sistema de cultivo no afecta la concentración de clorofila en las hojas, particularmente cuando se evalúa en cultivos de ciclo tan corto.
Para la medición de pH de la solución utilizada en los sistemas hidropónicos se observa una variación similar en ambos casos a través de los días; además de una disminución considerable en los días 6 y 13, correspondiente al recambio de solución. Sin embargo, se aprecia que el sistema con puntas presenta un aumento más rápido del pH, lo que debería estar asociado a la absorción de NO3 desde la solución. La absorción de tal fuente de nitrógeno podría explicar el acelerado crecimiento que presentó el sistema en puntas en comparación con el sistema de raíz flotante.
Algunas conclusiones preliminares que se pueden establecer a partir de los resultados obtenidos son:
· El cultivo hidropónico de flores reduce el tiempo de plantación a cosecha.
· Flores producidas en los sistemas hidropónicos producen varas más cortas, pero más gruesas y firmes.
· Sistema ’puntas’ comienza a absorber nitratos de manera anticipada, lo que provoca un desarrollo más acelerado.
Agradecimientos
Esta investigación fue financiada por Fundación para la Innovación Agraria a través del Proyecto FIA
(EST-2016-0244)
Escrito por: Danilo Aros y José Covarrubias, Facultad de Ciencias Agronómicas de la Universidad de Chile
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