L IQ Estrada Zarate MEM tipos

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    16-Nov-2015

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<ul><li><p>Universidad Popular Autnoma del Estado de Puebla </p><p>Escuela de Ingenieria Quimica </p><p>UPAEP BIBLIOTECA CENTRAL </p><p>TESB USO UNtCAM ENTE ENSALA </p><p>ASPECTOS BSICOS SOBRE SISTEMAS HIDROPONICOS </p><p>Ensayo en Fresa Utilizando Tezontle como Sustrato </p><p>Presentasa como requisito para Obtener el t i t u l o de </p><p>Ingeniero Quimico </p><p>Por </p><p>Ma. Elena M. Estrada Zarate </p><p>Puebla, Pue. 1988 </p></li><li><p>Este trabajo prctico, fu supervisado y aprobado por el </p><p>Comit designado para el caso. Por lo que no hay inconveniente </p><p>para que la Srita. MARIA ELENA MERCEDES ESTRADA ZARATE, promue </p><p>va la obtencin del Ttulo de Ingeniero Qumico. </p><p>A T E N T A M E N T E </p><p>I . Q. NICOLAS CASADOS VARGAS </p><p>I . Q. EUGENIO URRUTIA ALBISUA </p><p>I . A. RAMIRO DE LA CRUZ DIAZ </p><p>P u e b l a , P u e . , O c t u b r e de 1988 , </p><p>HKCCIOff ESCUELA 8 OBOXSU 4WJKCG4 62681 </p></li><li><p>DEDICATORIA </p><p>El presente trabajo est dedi * </p><p>cado a mis padres los Sres: </p><p>FRANCISCO ESTRADA SANCHEZ (q.d.e.p.) </p><p>y GUADALUPE ZARATE VDA. DE ESTRADA </p><p>por haberme dado cario y compren-</p><p>sin necesarias para mi educacin. </p><p>A JULY, CARO, MATY, RAUL, JUAN, </p><p>Y a TODOS Y CADA UNO DE MIS TOS </p><p>por ayudarme y brindarme cario. </p><p>A ELENA, MERCEDES, PEPE Y ARNUL-</p><p>PO mis abuelitos queridos por </p><p>haberme dado unos padres muy </p><p>lindos, (q.d.e.p.) </p><p>A todos y cada uno de mis ami-</p><p>gos y compaeros que fueron una </p><p>agradable compaa dentro y fue </p><p>ra de 1a Universidad. </p><p>ii </p><p>A mis hemanos por ser un </p><p>gran sostn de cario: </p><p>PACO, TONO, HUGO y LUPITA. </p><p>A MARCO, VICTOR, CARMELINA, </p><p>Y A TODOS MIS PRIMOS POR </p><p>ser generosos y buenos. </p><p>A el SR. ROBERTO SANCHEZ </p><p>HUESCA Y A SU APRECIABLE FAM. </p><p>CONJUNTAMENTE CON TODAS LAS </p><p>FAMILIAS. QUE ME HAN BRINDA-</p><p>DO APRECIO Y AYUDA. </p></li><li><p>AGRADECIMIENTOS </p><p>A la UNIVERSIDAD POPULAR AUTO </p><p>NOMA DEL ESTADO DE PUEBLA por </p><p>ayudarme a travs de la L.A.E. </p><p>MAYTE ALCANTARA. </p><p>A CEICADAR a travs del I.A. </p><p>MARIO TORNERO en combinacin </p><p>con la S.A.R.H. De legacin </p><p>Cholula a travs del I.A. </p><p>MARIO MRQUEZ GARCIA por sus </p><p>orientaciones y consejos. </p><p>A los Ingenieros que supervi </p><p>saron mi trabajo: I.Q. NICO-</p><p>LAS CASADOS, I.A. RAMIRO DE </p><p>LA CRUZ, I.Q. EUGENIO URRUTIA. </p><p>A todas y cada una de las per </p><p>sonas que intervinieron en la </p><p>realizacin de ste trabajo. </p><p>A la Residencia de AGROLOGA de </p><p>la Secretara de Agricultura y </p><p>Recursos Hidrulicos por la ca. </p><p>pacitacin acerca de los anli </p><p>sis por el conducto del Q.F.B. </p><p>GERARDO CORDOBA acompaado del </p><p>grupo que dirige. </p><p>A la UNIDAD DE INVESTIGACIONES </p><p>HIDROPNICAS TOMATL por su a-</p><p>poyo en la elaboracin de dicho </p><p>trabajo, a travs del I.A. Enri </p><p>que Rodrguez. </p><p>A mis profesores por haberme </p><p>brindado su asesoria desintere_ </p><p>sada. </p><p>iii </p></li><li><p>CONTENIDO </p><p>CONTENIDO P g . </p><p>PORTADA i </p><p>DEDICATORIA i i </p><p>AGRADECIMIENTOS i i i </p><p>CONTENIDO i v </p><p>NDICE DE CUADROS v </p><p>NDICE DE FIGURAS v i </p><p>RESUMEN v i i </p><p>I . INTRODUCCIN 1 </p><p>I I . OBJETIVOS 3 </p><p>III. CARACTERSTICAS GENERALES DEL SISTEMA DE CUL-</p><p>TIVO EN HIDROPONIA 4 </p><p>IV. NECESIDADES DE NUTRIENTES EN LAS PLANTAS 8 </p><p>4.1. Como absorben las plantas los nutrientes. 9 </p><p>4.2. Mecanismos de Absorcin en Hidroponia.... 15 </p><p>V. SISTEMAS DE CULTIVO EN HIDROPONIA 16 </p><p>VI. ENSAYO PRACTICO; CULTIVO DE FRESA EN HIDROPO-</p><p>NIA 22 </p><p>6.1. Introduccin 22 </p><p>6.2. Objetivo 22 </p><p>6.3. Materiales y Mtodos 22 </p><p>6.4. Resultados y Recomendaciones 26 </p><p>BIBLIOGRAFA 29 </p><p>ANEXO 31 </p><p>iv </p></li><li><p>NDICE DE CUADROS </p><p>Rendimiento producido en Hidroponia y con meto </p><p>dos convencionales en Suelo </p><p>Rendimiento medio de la produccin en Hidropo-</p><p>nia y en Agricultura Tradicional en los Valles </p><p>de Puebla </p><p>Nutrientes de las plantas, sus smbolos qumi-</p><p>cos y las formas inicas ms comunes en el Sue_ </p><p>lo, disponibles para ser tomadas por las plan-</p><p>tas </p><p>Perodos en que se cambi la Solucin en 1987. </p><p>v </p></li><li><p>NDICE BE FIGURAS </p><p>Pag. </p><p>Figura que muestra la estructura de la raz e </p><p>ilustra como un pelo radicular absorbe nutrien </p><p>tes de la solucin del suelo y adsorbe iones </p><p>de una partcula de arcilla y humus 14 </p><p>Figura que muestra el sistema hidropnico co-</p><p>mercial 19 </p><p>Figura que muestra el sistema hidropnico ele-</p><p>mental 25 </p><p>Figura que muestra una fotografa que se tom </p><p>al mes de transplante de Cultivo de Fresa en </p><p>Hidroponia 28 </p><p>vi </p></li><li><p>RESUMEN </p><p>Con el propsito de promover el estudio de la Hidroponia </p><p>entre los estudiantes de la Carrera de Ingeniera Qumica, en </p><p>este trabajo prctico se indican aspectos generales y bsicos </p><p>sobre el sistema de cultivo en Hidroponia. Para ello se ha re-</p><p>currido a una breve revisin bibliogrfica y a la realizacin </p><p>de un ensayo con plantas de fresa q.ue se llev a cabo de Junio </p><p>a Septiembre de 1987. </p><p>De las observaciones realizadas durante el ensayo, desta </p><p>can los indicadores de pH y Conductividad elctrica cuyos valo </p><p>res demostraron que las plantas de fresa se mantuvieron en un </p><p>medio cido y con exceso de sales. Considerando que no se tuvo </p><p>un medio adecuado para realizar el ensayo y que no se realiza-</p><p>ron observaciones constantes hasta la cosecha, se recomienda a </p><p>los estudiantes interesados realizar una revisin bibliogrfi-</p><p>ca ms completa as como la eleccin de una metodologa de tra </p><p>bajo e investigacin apropiados. </p><p>vi i </p></li><li><p>I INTRODUCCIN </p><p>La Hidroponia es una tcnica moderna para el cultivo de </p><p>Hortalizas y/o Plores que posee caractersticas peculiares pa-</p><p>ra aprovechar al mximo los recursos que en nuestro tiempo son </p><p>escasos como son el agua y el suelo. </p><p>Los principales problemas que se producen en un cultivo </p><p>son los siguientes: </p><p>En los suelos se presentan problemas de erosin, acidez </p><p>y alcalinidad excesivas bien, son poco profundos, arenosos, </p><p>pedregosos, con topografa irregular, etc., es decir son mu-</p><p>chos los factores en este aspecto los que pueden impedir una </p><p>buena cosecha. </p><p>Por otra parte, las precipitaciones, temperaturas as co </p><p>mo el control de agua, plagas y adecuado uso de los agroqumi-</p><p>cos son factores que limitan la produccin y que muchas veces </p><p>no podemos controlar adecuadamente. </p><p>La Hidroponia plantea alternativas que tratan de corre-</p><p>gir estos problemas ofreciendo a la planta los elementos indis </p><p>pensables para su crecimiento y desarrollo,utilizando un mate-</p><p>rial inerte cue sirve como soporte al sistema radicular y una </p><p>solucin que contiene los elementos que nutren a la misma evi-</p><p>tando el problema del balance nutrimental. </p><p>Proporciona altos rendimientos por unidad de superficie, </p><p>mayor calidad de un producto, en un tiempo ms corto. </p><p>Dentro de los sistemas de cultivo en Hidroponia ms co-</p><p>munmente usados se encuentra el sistema por subirrigacin que </p><p>se describe con ms detalle en el presente trabajo. </p></li><li><p>2 </p><p>A manera de prctica se describe un ensayo con cultivo </p><p>de fresa para resaltar los principales aspectos de la Hidropo-</p><p>nia. </p><p>La Ingeniera Qumica contempla una ayuda tanto en el </p><p>aspecto qumico que guardan las sales fertilizantes, como en </p><p>la adicin de las mismas as como en las determinaciones que </p><p>se efectan para cultivos en hidroponia y que son anexadas en </p><p>este trabajo. </p></li><li><p>II OBJETIVOS </p><p>El objetivo de este trabajo es proporcionar los principa </p><p>les aspectos que se involucran en Hidroponia en el aspecto te </p><p>rico y prctico. </p><p>Mediante un ensayo con plantas de Fresa utilizando el sis </p><p>tema de produccin por subirrigacin y utilizando la frmula </p><p>descrita por Turner (15) tratar de dar una explicacin desde </p><p>el punto de vista qumico para una mejor comprensin de la Hi-</p><p>droponia. </p><p>Por otra parte, se espera despertar el inters de la In-</p><p>vestigacin acerca de la produccin de Hortalizas y/o Flores </p><p>utilizando sistemas hidropnicos. </p></li><li><p>III. CARACTERSTICAS GENERALES DEL SISTEMA DE CULTIVO </p><p>EN HIDROPONIA </p><p>La Hidroponia Moderna es una antigua tcnica agrcola </p><p>que se basa en el principio de proporcionar agua y nutrientes </p><p>a la planta; en donde el suelo es reemplazado por un material </p><p>inerte que sirve de soporte al vegetal en cultivo. </p><p>Jan Van Helmont (1600), observ que el agua de lluvia </p><p>era un factor importante para que la planta incrementara de pe </p><p>so. Woodward (1699) experiment con sustratos, adjudicando a </p><p>estos el crecimiento de los vegetales. Knop (i860), realiz </p><p>los primeros cultivos en medio lquido, y J. Von Sachs, inici </p><p>los estudios de cultivo "in vitro" que es muy importante para </p><p>la Hidroponia. </p><p>La Estacin Agraria Experimental de Rhode Island (U.S.A.) </p><p>(1921), realiz los primeros cultivos con fines econmicos. </p><p>Fue hasta 1929 que N.F. Gericke, del Departamento de Nutricin </p><p>de Plantas de la Universidad de Berkeley, que publica sus tra-</p><p>tados en los que demuestra la viabilidad de la Hidroponia des-</p><p>de el punto de vista econmico. Gericke puede considerarse co-</p><p>mo el iniciador de la Hidroponia Moderna y quin le dio la de-</p><p>nominacin con la que es conocida actualmente (3 ). </p><p>El trmino Hidroponia se deriva de los vocablos griegos </p><p>"Hydro" "Hudor", que significa agua y "Ponps" equivalente a </p><p>trabajo o actividad. Literalmente, se traduce como "Trabajo del </p><p>agua" "Actividad del agua" (12). </p><p>Existen varios trminos que se usan como sinnimos, ta-</p><p>les como: Cultivo sin Suelo, Nutricultura, Quimiocultura, Cul-</p><p>tivo Artificial, Agricultura sin Suelo, Agricultura Controlada, </p><p>etc (12). </p></li><li><p>5 </p><p>En el Sistema en Hidroponia el rendimiento producido es </p><p>incrementado notablemente como se reporta en la Enciclopedia </p><p>de Ciencia y Tecnologa ( 6 ) , Cuadro No. 1. </p><p>Como se puede observar, en condiciones normales,la pro-</p><p>duccin de Papa, Arroz, Maz, Lechuga, Betabel es de 74.132, </p><p>3.365, 2.244, 10.097 y 10.97 Ton/ha respectivamente. Mientras </p><p>que en Hidroponia se pueden alcanzar hasta 160.62, 10.096, </p><p>6.731, 23.560, 22.437 Ton/ha respectivamente. </p><p>Cuadro No. 1. Hendimiento producido en Hidroponia y con </p><p>mtodos convencionales en suelo </p><p>Produccin Cosecha Agrcola Hidroponia Localizacin </p><p>Normal </p><p>Tomate 5.448 7.354 U.S.A. </p><p>kg /p l an t a 5.00 7.445 Kindom Unido </p><p>4.54 10.211 Ind ia </p><p>Papa </p><p>Ton/ha 74.132 160.62 U.S.A. </p><p>Arroz 1.010 5.609 Ind i a </p><p>Ton/ha 3.365 10.096 I t a l i a , Japn. </p><p>Ma z </p><p>Ton/ha 2.244 6.731 Bengal </p><p>Lechuga </p><p>Ton/ha 10.097 23.560 Ind ia </p><p>Betabel </p><p>Ton/ha 10.097 22.437 Ind ia </p><p>Fuente: Enciclopedia de Ciencia y Tecnologa Vol. 6 p . 635. </p></li><li><p>6 </p><p>Por otra parte son interesantes los resultados reporta-</p><p>dos por el Distrito Agropecuario No. III de Cholula,Puebla., </p><p>quienes mencionan que la produccin en Hidroponia en campo a-</p><p>bierto alcanza 30 y 15 Ton/ha de Jitomate y calabacita respec-</p><p>tivamente, mientras que en agricultura tradicional en campo a-</p><p>bierto es de 10 y 10 Ton /ha respectivamente, subiendo el ren-</p><p>dimiento y mejorando la calidad del producto lo cual demuestra </p><p>las bondades de este sistema. </p><p>Cuadro No. 2 Rendimiento medio de la oroduccin en Hidro_ ponia y en agricultura tradicional en los Valles de Puebla. </p><p>Jitomate </p><p>Pepino </p><p>Meln </p><p>Calabacita </p><p>Frijol Ejo-</p><p>Agri </p><p>tero </p><p>.cultura </p><p>Ton/ha </p><p>10 </p><p>5 </p><p>8 </p><p>10 </p><p>15 </p><p>Tradicional </p><p>* de </p><p>y de Camjo Abierto </p><p>la. Clase _:f, de 2a. </p><p>40 60 </p><p>70 30 </p><p>50 50 </p><p>70 30 </p><p>60 40 </p><p>Agricultura Tecnificada en Campo Abierto (Hidroponia) </p><p>Ton/ha _$ de la. Clase $ de 2a. y 3a. C. </p><p>Jitomate 30 60 40 </p><p>Pepino 13 70 30 </p><p>Meln 13 , 60 40 </p><p>Calabacita 15 70 30 </p><p>Frijol Ejotero 24 70 30 </p><p>Fuente: Mario A. Mrquez Garca. 1987. Comunicacin Per-sonal. S.A.R.H. del Distrito Agropecuario No. III Cholula, Puebla. Mxico. </p></li><li><p>7 </p><p>Haciendo un balance de las principales ventajas que o-</p><p>frece este sistema, se describen a continuacin algunas de ellas: </p><p>En el sistema en Hidroponia, el balance de Aire, Agua y Nutrien </p><p>tes es ideal; la humedad se mantiene uniforme; se permite mayor </p><p>densidad de poblacin; Puede corregirse fcilmente la deficien </p><p>cia o toxicidad en las plantas; pueden controlarse mejor el pH </p><p>y las plagas; se obtiene mayor incremento de rendimientos por </p><p>unidad de superficie y mayor calidad del producto; se requiere </p><p>de menor espacio para producir el mismo rendimiento que en co-</p><p>secha del suelo; puede haber gran ahorro en el consumo de agua; </p><p>mayor limpieza e higiene; empleo del sistema de entutorado pa-</p><p>ra beneficio del cultivo; empleo ae mano de obra calificada y </p><p>no calificada; no es necesaria la maquinaria agrcola tradicio </p><p>nal; se obtienen condiciones favorables para semillero y enrai </p><p>ce. </p><p>Sin embargo es conveniente aclarar que el sistema de Hi-</p><p>droponia requiere de conocimientos especializados la asesora </p><p>de un tcnico; alta inversin inicial; conocimientos de la es-</p><p>pecie a cultivar y requerimientos necesarios sobre su manejo; </p><p>necesidad de efectuar anlisis de la solucin nutritiva y de </p><p>la planta misma para saber si hay toxicidad o bien existe un </p><p>lemento en baja concentracin; conocimiento de los elementos </p><p>meteorolgicos (lluvia, granizo, das soleados, etc), que pue-</p><p>dan ocacionar algn siniestro cuando el sistema se encuentre a </p><p>campo abierto. </p></li><li><p>IV. NECESIDADES DE NUTRIENTES EN LAS PLANTAS </p><p>"El crecimiento y desarrollo de las plantas est deter-</p><p>minado por numerosos factores como son el suelo, la humedad, </p><p>el aire, la luz, la temperatura, etc. </p><p>Las plantas como los animales y seres humanos requieren </p><p>alimentos para su crecimiento y desarrollo. Este alimento est </p><p>compuesto de ciertos elementos qumicos a menudo referidos co-</p><p>mo elementos alimenticios de la planta. </p><p>Las plantas contienen pequeas cantidades de 90 ms e-</p><p>lementos de los cuales 16 se consideran esenciales y son: Car-</p><p>bono (C), Hidrgeno (H), Oxgeno (0), Nitrgeno (N), Fsforo </p><p>(P), Potasio (K), Calcio (Ca), Magnesio (Mg), Azufre (S), Hie-</p><p>rro (Fe), Manganeso (Mn), Cobre (Cu), Zinc (Zn), Molibdeno (Mo) </p><p>y Cloro (Cl). </p><p>Estos elementos, generalmente se encuentran en el aire y </p><p>el agua, en el suelo y en los fertilizantes de donde las plan-</p><p>tas lo toman. </p><p>El Carbono y el Agua constituyen la mayor parte del peso </p><p>de la planta. La mayora de los cultivos, obtienen su Carbono y </p><p>Oxgeno directamente del aire por fotosntesis. El Hidrgeno </p><p>es obtenido directamente e indirectamente del agua del suelo. </p><p>El N, P, K, Ca, Mg y S, son obtenidos del suelo por las </p><p>plantas; con excepcin de las leguminosas, que pueden fijar y </p><p>utilizar el Nitrgeno de la Atmsfera a travs de bacterias de </p><p>los nodulos presentes en las races. El N, P y K son utilizados </p><p>por las plantas en cantidades considerables y suelen ser defi-</p><p>cientes en muchos suelos, de aqu que se les designe como nu-</p><p>trientes primarios. La industria de los fertilizantes ha esta-</p><p>do suministrando estos nutrientes en grandes cantidades en for </p></li><li><p>9 </p><p>ma de fertilizantes comerciales. </p><p>El Ca, Mg y S son a veces llamados nutrientes secunda-</p><p>rios debido a su importancia secundaria en la manufactura de </p><p>los fertilizantes nitrogenados, fosfatados potsicos. </p><p>Los siete elementos restantes se les denomina micronu-</p><p>trientes y son utilizados por los cultivos en muy pequeas can </p><p>tidades, llamados tambin elementos menores "elementos raros". </p><p>Sin embargo, son tan esenciales en el desarrollo de las plan-</p><p>tas como los del grupo de macronutrientes. </p><p>Para el crecimiento y desarrollo adecuado de las plantas, </p><p>los nutrientes deben satisfacer las siguientes- condiciones: </p><p>1. Los aniones y cationes deben estar presentes en forma </p><p>aprovechable para las plantas. </p><p>2. El nutriente debe estar presente en concentracin p-</p><p>tima para el desarrollo de las plantas. Esta condicin es par-</p><p>ticularmente importante para los micronutrientes que son reque_ </p><p>ridos en pequeas cantidades. </p><p>3. Debe haber un balance adecuado entre la concent...</p></li></ul>