Mejora en el diseño de contenedores y sistemas de fertirrigación para incrementar la eficiencia de producción en cultivo sin suelo

Resumen

En las últimas décadas, la sostenibilidad ambiental y el uso eficiente de los recursos se han convertido en los pilares fundamentales de la visión científica moderna, cuyo eje a priori es el progreso tecnológico. En este contexto, el cultivo sin suelo ha impulsado la integración de múltiples avances tecnológicos, que se han convertido en la base para mejorar la eficiencia del uso del agua y nutrientes y disminuir la contaminación por iones nutritivos. Por su parte, el diseño de contenedores ha potenciado las ventajas del cultivo sin suelo, permitiendo obtener plantas de alta calidad, mayor potencial productivo, mejor calidad de frutas, balance hídrico en el medio de cultivo y minimizar problemas radicales de las plantas. El objetivo general de este trabajo fue contribuir con nuevas herramientas técnicas a través del diseño de contenedores que favorezcan el uso eficiente de los recursos, la disminución contaminante de iones nutritivos,el correcto equilibrio de humedad en la relación sustrato-contenedor donde se desarrollen las raíces, y al mismo tiempo, potenciar un incremento en la distribución radical, en la calidad de planta en las etapas vegetativa y productiva, y en el rendimiento final de diversos cultivos hortícolas cultivados en sistema de cultivo sin suelo. Para lograr el objetivo general, se plantearon tres objetivos específicos: 1) Evaluar el efecto de la morfología de cuatro tipos de contenedores cuadrados y circulares, con y sin pared vertical interna, sobre el crecimiento vegetal, la superficie radicular y la respuesta a un período de estrés por sequía en los cultivos de pepino, pimiento y tomate. Los resultados demostraron que el contenedor con paredes verticales internas favorece un incremento significativo promedio de la biomasa (≈20%) y de la superficie de absorción de las raíces (≈30-35%). También, duplicó o triplicó los parámetros de crecimiento de los brotes al ser sometidos a un estrés por sequía, lo que se confirma por la clara asociación de las variables analizadas con los modelos de regresión lineal simple, descrito en ambos sustratos (fibra de coco y perlita). 2) Evaluar el efecto de dos tipos de contenedores circulares con y sin paredes verticales internas sobre los parámetros de fertirrigación, absorción de agua y nutrientes, emisión de iones nutritivos, crecimiento y desarrollo vegetal, arquitectura radical, parámetros de calidad del fruto, productividad del agua y eficiencia productiva de plantas hortícolas de tomate, pimiento, pepino y melón cultivadas en sistema de cultivo sin suelo. En los cuatro cultivos estudiados, la tasa de absorción de agua (10%), el número de frutos de la categoría comercial y total (16%) y la productividad del agua (comercial (17%) y total (20%)) de los contenedores con tabiques verticales en el interior registraron un incremento significativo promedio en comparación con los contenedores del tratamiento control. 3) Diseñar y construir un contenedor de cultivo tipo que reúna la totalidad de las funciones y exigencias que incluyen otros sistemas de forma aislada y que debe de reunir un contenedor de cultivo. Los documentos de patente analizados no anticipan por sí solo todas y cada una de las características desarrolladas en el contenedor de cultivo diseñado. Como conclusión general de este trabajo de investigación se puede decir que, las modificaciones estructurales del interior de un contenedor pueden proporcionar una significativa mejora en el comportamiento agronómico en la producción de plantas hortícolas. Estos beneficios se registran tanto en la producción, en calidad y en cantidad, como en la mejora de los insumos y el respeto por el medio ambiente. Desde el punto de vista económico, es factible optar por los contenedores con paredes interiores, ya que favorecen un mayor aprovechamiento de la inversión económica al incrementar la eficiencia productiva de los cultivos hortícolas y al mismo tiempo los beneficios económicos. En este sentido, el contenedor de cultivo diseñado y construido es novedoso, con aplicación técnica e industrial en diversidad de campos de estudio. Por tanto, el diseño del contenedor es presentado a protección intelectual en modelo de utilidad y patente.