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Frecuencias de riego en sistema hidrop�nico en el desarrollo del cultivo de acelga

 

Irrigation frequencies in hydroponic systems in the development of chard cultivation

 

Frequ�ncias de rega em sistema hidrop�nico no desenvolvimento do cultivo da acelga

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: csolorzan2@utmachala.edu.ec

Ciencias T�cnicas y Aplicadas

Art�culo de Investigaci�n

 

 

* Recibido: 23 de noviembre de 2024 *Aceptado: 18 de diciembre de 2024 * Publicado: �09 de enero de 2025

 

        I.            Universidad T�cnica de Machala, Ecuador.

      II.            Universidad T�cnica de Machala, Ecuador.

   III.            Universidad T�cnica de Machala, Ecuador.

   IV.            Universidad T�cnica de Machala, Ecuador.

     V.            Universidad T�cnica de Machala, Ecuador.

Resumen

La eficiencia y productividad en el uso del agua constituye un elemento clave en la producci�n de hortalizas con el uso de sistemas hidrop�nicos. El objetivo de la investigaci�n fue determinar el efecto de las frecuencias de riego en par�metros morfoagron�micos del cultivo de acelga bajo sistema hidrop�nico. Para ello, se planific� y ejecut� un experimento con un dise�o completamente al azar 3x7, donde se manipul� el factor de estudio frecuencias de riego con siete r�plicas, gener�ndose 21 unidades experimentales (tubos de PVC) con 15 plantas cada uno. La recolecci�n de datos de n�mero de hojas se efectu� de forma semanal y la biomasa radicular y a�rea en la cosecha. Las frecuencias de riego utilizadas no influyeron en el n�mero de hojas. La planta de acelga mostr� una alta adaptabilidad a distintas frecuencias de riego, priorizando factores como la calidad de nutrientes y condiciones ambientales. La frecuencia de riego cada tres horas durante 20 minutos constituye una opci�n t�cnicamente viable y sostenible. La disponibilidad de agua en las frecuencias de riego permanente favoreci� un mayor desarrollo a�reo de la acelga, probablemente debido a una mayor hidrataci�n y eficiencia en los procesos fisiol�gicos. El riego de agua cada tres horas durante 20 minutos puede considerarse una alternativa sostenible en escenarios donde el ahorro de agua y energ�a sea prioritario. La biomasa radicular de las plantas de acelga obtenida en las distintas frecuencias de riego fue similar estad�sticamente, debido al uso de esponjas como soporte de plantas, las cuales posibilitan su hidrataci�n.

Palabras clave: manejo agron�mico; recursos h�dricos, par�metros morfoagron�micos, hortalizas de hoja.

 

Abstract

Efficiency and productivity in the use of water is a key element in the production of vegetables using hydroponic systems. The objective of the research was to determine the effect of irrigation frequencies on morpho-agronomic parameters of chard cultivation under a hydroponic system. To do so, an experiment was planned and executed with a completely randomized 3x7 design, where the study factor of irrigation frequencies was manipulated with seven replicas, generating 21 experimental units (PVC pipes) with 15 plants each. Data collection on the number of leaves was carried out weekly and the root and aerial biomass at harvest. The irrigation frequencies used did not influence the number of leaves. The chard plant showed a high adaptability to different irrigation frequencies, prioritizing factors such as nutrient quality and environmental conditions. The irrigation frequency every three hours for 20 minutes is a technically viable and sustainable option. The availability of water at permanent irrigation frequencies favored greater aerial development of chard, probably due to greater hydration and efficiency in physiological processes. Water irrigation every three hours for 20 minutes can be considered a sustainable alternative in scenarios where water and energy savings are a priority. The root biomass of chard plants obtained at different irrigation frequencies was statistically similar, due to the use of sponges as plant support, which enable their hydration.

Keywords: agronomic management; water resources, morpho-agronomic parameters, leafy vegetables.

 

Resumo

A efici�ncia e a produtividade no uso da �gua s�o elementos-chave na produ��o de hort�colas com recurso a sistemas hidrop�nicos. O objetivo da investiga��o foi determinar o efeito das frequ�ncias de rega nos par�metros morfoagron�micos do cultivo de acelgas em sistema hidrop�nico. Para tal, foi planeada e executada uma experi�ncia com um delineamento inteiramente casualizado 3x7, onde o fator de estudo das frequ�ncias de rega foi manipulado com sete r�plicas, gerando 21 unidades experimentais (tubos de PVC) com 15 plantas cada. A recolha de dados sobre o n�mero de folhas foi realizada semanalmente e biomassa de ra�zes e a�rea � colheita. As frequ�ncias de rega utilizadas n�o influenciaram o n�mero de folhas. A planta de acelga apresentou uma elevada adaptabilidade a diferentes frequ�ncias de rega, dando prioridade a fatores como a qualidade dos nutrientes e as condi��es ambientais. A frequ�ncia de rega de tr�s em tr�s horas durante 20 minutos � uma op��o tecnicamente vi�vel e sustent�vel. A disponibilidade de �gua em frequ�ncias de rega permanentes favoreceu um maior desenvolvimento a�reo da acelga, provavelmente devido � maior hidrata��o e efici�ncia nos processos fisiol�gicos. A rega de tr�s em tr�s horas durante 20 minutos pode ser considerada uma alternativa sustent�vel em cen�rios onde a poupan�a de �gua e energia � uma prioridade. A biomassa radicular das plantas de acelga obtida nas diferentes frequ�ncias de rega foi estatisticamente semelhante, devido � utiliza��o de esponjas como suporte da planta, que possibilitam a sua hidrata��o.

Palavras-chave: maneio agron�mico; recursos h�dricos, par�metros morfoagron�micos, vegetais de folha.

Introducci�n

La agricultura moderna enfrenta diversos desaf�os, entre los cuales se destacan el cambio clim�tico, la escasez de recursos h�dricos y la necesidad de producir alimentos de manera sostenible (FAO, 2020). A medida que la poblaci�n mundial crece, la demanda de alimentos incrementa y ejerce presi�n adicional sobre los sistemas agr�colas tradicionales. Adem�s, la agricultura convencional enfrenta problemas como la degradaci�n del suelo, la contaminaci�n del agua y la p�rdida de biodiversidad (Altieri, 2018).

Los sistemas hidrop�nicos son poco conocidos en el �mbito agr�cola y presentan una rica y variada historia que se remonta a 600 a. C. Su adopci�n es limitada debido a la abundancia de recursos naturales en el suelo, especialmente en regiones con alta biodiversidad y climas favorables, como Ecuador. No obstante, el uso indiscriminado y poco t�cnico del suelo genera problemas que pueden llevar a la desertificaci�n de m�s del 40% de las �reas cultivadas actualmente, seg�n el Instituto Nacional de Estad�stica y Censos (INEC). Esto implica que los suelos requieren procesos de remediaci�n ambiental para recuperar su fertilidad y utilidad (Suarez et al., 2024).

La hidropon�a es considerada una t�cnica revolucionaria en el campo de la agricultura, ha ganado terreno como una alternativa viable y eficiente para cultivar plantas sin depender del suelo. Este m�todo innovador optimiza el uso del agua, los nutrientes y los recursos esenciales para el crecimiento saludable de las plantas. Entre los sistemas hidrop�nicos m�s destacados se encuentra el sistema de pel�cula nutritiva NFT (Nutrient Film Technique), que proporciona un entorno controlado y favorable para el desarrollo de las plantas y ofrece una soluci�n adaptada a las necesidades de la agricultura moderna (Iberdrola, s.f.).

La implementaci�n de sistemas hidrop�nicos se ha vuelto cada vez m�s com�n en la agricultura, lo que permite cultivar plantas en soluciones nutritivas sin requerir suelo y optimiza el uso de agua y nutrientes (Resh, 2016). Estos sistemas ofrecen una alternativa eficiente y sostenible, especialmente en regiones donde la tierra cultivable es limitada o los recursos h�dricos son escasos (Savvas & Gruda, 2018). Al eliminar la dependencia del suelo, los sistemas hidrop�nicos reducen significativamente el uso de pesticidas y herbicidas, lo que minimiza el impacto ambiental (van Os, 2017).

Entre los cultivos hidrop�nicos, la acelga (Beta vulgaris subsp. vulgaris) se destaca por sus beneficios nutricionales y su capacidad de adaptaci�n a diferentes condiciones clim�ticas. Es rica en vitaminas A, C y K, as� como en minerales como el magnesio, hierro y potasio, lo que la convierte en un alimento altamente nutritivo y beneficioso para la salud (USDA, 2021). Adem�s, presenta una alta capacidad de crecimiento en sistemas hidrop�nicos, lo que la hace ideal para estudios que buscan optimizar las condiciones de cultivo y maximizar la producci�n (Tesi et al., 2020).

La frecuencia de riego en sistemas hidrop�nicos es un factor crucial que influye significativamente en el crecimiento y desarrollo de los cultivos. Un manejo adecuado del riego mejora la absorci�n de nutrientes y el rendimiento de las plantas; por otro lado, una frecuencia inadecuada puede provocar problemas como la falta de oxigenaci�n en las ra�ces o el desperdicio de agua y nutrientes (Jones, 2016).

El manejo adecuado de la frecuencia de riego en sistemas hidrop�nicos no solo optimiza el crecimiento de las plantas, sino que tambi�n es fundamental para la eficiencia en el uso del agua. En estos sistemas, al no haber suelo que act�e como reservorio, el riego debe ser preciso y constante para evitar tanto la deshidrataci�n de las ra�ces como el uso excesivo de agua. Seg�n diversos estudios, ajustar la frecuencia del riego a las necesidades espec�ficas de la planta y a las condiciones ambientales puede reducir el consumo de agua hasta en un 30 % en comparaci�n con los m�todos de riego tradicionales (Fern�ndez & Mart�nez, 2020).

La adecuada frecuencia de riego no solo mejora el crecimiento de los cultivos, sino que tambi�n optimiza el uso de energ�a en sistemas hidrop�nicos. En muchas instalaciones, el riego es automatizado, y ajustar la frecuencia de acuerdo con las necesidades espec�ficas del cultivo puede reducir el tiempo de operaci�n de bombas y otros equipos de irrigaci�n. Seg�n estudios de (Kacira et al., 2016), una gesti�n eficiente del riego en invernaderos hidrop�nicos puede disminuir el consumo de energ�a en un 15-20 %, ya que se evitan ciclos de riego innecesarios que incrementan el uso de maquinaria y energ�a el�ctrica.

La correcta frecuencia de riego no solo ahorra energ�a, sino que tambi�n favorece la sostenibilidad del sistema de producci�n. (Mart�nez et al., 2020) se�alan que la integraci�n de estrategias de riego basadas en sensores y monitoreo en tiempo real puede optimizar el consumo de recursos, reduciendo tanto la demanda de agua como la energ�a asociada al bombeo y procesamiento de la misma. Esto es esencial para lograr una producci�n eficiente y ambientalmente responsable en sistemas hidrop�nicos.

El objetivo de la investigaci�n fue determinar el efecto de las frecuencias de riego (permanente, frecuencia de riego cada dos horas durante 15 minutos y frecuencia de riego cada tres horas durante 30 minutos) en par�metros morfoagron�micos (n�mero de hojas, biomasa a�rea y biomasa radicular) del cultivo de acelga bajo sistema hidrop�nico.

 

Materiales y m�todos

Ubicaci�n del �rea de estudio

El estudio se llev� a cabo en el invernadero ubicado dentro de La Granja "Santa In�s", perteneciente a la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad T�cnica de Machala ubicada en el km 5,5 Parroquia El Cambio, Cant�n Machala, 79� 54�51,06� de longitud oeste y 03�17�31,06� de latitud sur, a 6 msnm, con una humedad relativa de 80% (Fig. 1).

 

Figura 1: Mapa de ubicaci�n espacial del �rea experimental.

Fuente: Elaboraci�n propia

 

Dise�o experimental

Para el desarrollo del estudio se realiz� un dise�o completamente al azar (DCA 3x7) donde el factor de estudio fue las frecuencias de riego, conformado por tres tratamientos (Tabla 1) distribuidos de forma completamente al azar y replicado siete veces gener�ndose 21 unidades experimentales (Tubos PVC de tres metros de largo con di�metro de 110 mm).

 

Tabla 1: Tratamientos objeto de estudio y especificaciones de cada uno.

Fuente: Elaboraci�n propia.

 

El T₁ es el tratamiento control, y los tratamientos T₂ y T₃ se tomaron como referencia del estudio de Pacheco (2020), donde se evaluaron frecuencias similares en un sistema NFT (T�cnica de pel�cula nutritiva) en el cultivo de acelga.

Las unidades muestrales est�n representadas por cada planta, se contaron 21 unidades experimentales (Tubos PVC) y en cada una existen 12 unidades muestrales (plantas de acelga), por lo tanto, en el experimento hubo un total de 252 de unidades de estudio.

 

Manejo del ensayo

Preparaci�n del sistema hidrop�nico��
La preparaci�n del sistema hidrop�nico comenz� con la mezcla de 10 litros de agua con un litro de cloro. Posteriormente, se llen� el sistema y se dej� circular la soluci�n durante 20 minutos. Luego de este proceso, se vaci� la soluci�n con cloro y se enjuag� varias veces con agua limpia. Finalmente, se dej� secar completamente para reducir el riesgo de que quedaran residuos de cloro que pudieran da�ar a las plantas utilizadas durante el experimento�(McKeil, 2023).

Para el sistema hidrop�nico, se configuraron tres tratamientos con diferentes esquemas de irrigaci�n. En el tratamiento 1, la bomba de agua (Bomba Paolo de 1/2 HP) estuvo encendida de manera continua durante todo el experimento. En este tratamiento no se utiliz� un temporizador, lo que permiti� una circulaci�n constante de la soluci�n nutritiva a lo largo de todo el proceso experimental, asegurando que las ra�ces de las plantas estuvieran en contacto permanente con el flujo de nutrientes y agua. Esta configuraci�n fue dise�ada para mantener condiciones de saturaci�n continua en las ra�ces.

En el T₂ se ajust� un temporizador para activar la bomba durante 15 minutos cada 2 horas, lo cual garantiz� un riego intermitente, con 15 minutos de irrigaci�n seguidos de un intervalo sin riego de 1 hora y 45 minutos, lo que permiti� una dosificaci�n controlada de la soluci�n nutritiva.

En el T₃ el temporizador se configur� para ciclos de 20 minutos de funcionamiento cada 3 horas. Esto proporcion� un riego espaciado, con 20 minutos de circulaci�n de la soluci�n seguidos de 2 horas y 40 minutos sin riego, permitiendo una mayor oxigenaci�n entre los ciclos de riego.

En todos los tratamientos se utilizaron las bombas Paolo de 1/2 HP que fueron conectadas a los temporizadores correspondientes para automatizar los ciclos de irrigaci�n, manteniendo la consistencia del suministro de nutrientes y reduciendo la necesidad de intervenci�n manual. El T₁ al tener la bomba encendida de forma continua, proporcion� un control comparativo respecto a los T₂ y T₃, donde la irrigaci�n fue c�clica (Fig.2).

 

Figura 2:� Esquema del sistema hidrop�nico instalado.

Fuente: Elaboraci�n propia.

Preparaci�n del semillero

Se seleccion� el tipo de semilla de acelga que se utiliz� durante el experimento. Posteriormente, se emple� fibra de coco como sustrato para facilitar su germinaci�n y emergencia de pl�ntulas. Las bandejas germinadoras se mantuvieron dentro del invernadero para garantizar condiciones �ptimas, lo que favoreci� el crecimiento de las pl�ntulas hasta que alcanzaron el estado de tres hojas verdaderas. Una vez en esta etapa, se procedi� a trasplantarlas al sistema hidrop�nico (Claudia, 2023).

 

Soluci�n nutritiva

Una soluci�n nutritiva fue preparada de manera uniforme para todos los tratamientos, compuesta por agua con nutrientes disueltos, proporcionados a trav�s de fertilizantes comerciales, en las cantidades y proporciones necesarias para satisfacer los requerimientos de las plantas en su desarrollo. Esta mezcla conten�a macronutrientes esenciales como nitr�geno, f�sforo y potasio, y micronutrientes como hierro, zinc y boro. La formulaci�n de la soluci�n, como se indica en estudios previos, vari� en funci�n de la especie vegetal y su fase de desarrollo. De acuerdo con Fabela et al. (2006), citado por Callisaya (2020), los cultivos sin suelo requer�an un suministro continuo de nutrientes mediante estas soluciones, garantizando que las plantas tuvieran acceso a los elementos esenciales para su crecimiento �ptimo (INCA, 2013; Callisaya, 2020).

Para la preparaci�n de la soluci�n nutritiva destinada al cultivo de acelga en el sistema hidrop�nico, se utiliz� un fertilizante comercial que recomendaba agregar 5 ml de soluci�n por cada litro de agua. Dado que el volumen de agua requerido en el sistema fue de 100 litros para cada tratamiento, la cantidad de soluci�n nutritiva se ajust� proporcionalmente. En este caso, se multiplicaron los 5 ml de soluci�n por litro por los 100 litros de capacidad del tanque, obteniendo un total de 500 ml de soluci�n nutritiva, la cual se disolvi� en el agua.

Una vez a�adidos los 500 ml de la soluci�n madre, se mezcl� cuidadosamente para asegurar que los nutrientes estuvieran bien distribuidos en toda la soluci�n, garantizando as� que las plantas de acelga recibieran los nutrientes esenciales de manera uniforme. Este procedimiento se repiti� cada 12 d�as para asegurar que las plantas tuvieran acceso a las concentraciones adecuadas de nutrientes, lo que resultaba esencial para su crecimiento �ptimo. Este proceso garantiz� que los macronutrientes y micronutrientes necesarios para el desarrollo �ptimo de las acelgas estuvieran disponibles en las concentraciones correctas durante todo el ciclo de crecimiento, contribuyendo a un rendimiento �ptimo de las plantas (Fabela et al., 2006; Callisaya, 2020).

 

Variables a medir y recolecci�n de datos

Las variables medidas durante el experimento fueron tres. El n�mero de hojas, se evalu� semanalmente a partir de que las plantas alcanzaron la tercera hoja verdadera, en un total de 50 plantas seleccionadas por tratamiento. Biomasa a�rea y Biomasa radicular, fueron medidas mediante un muestreo destructivo realizado al momento de la cosecha. Estas �ltimas se cuantificaron utilizando una balanza digital de alta precisi�n, lo que permiti� obtener el peso seco de las partes a�reas y radiculares, garantiz�ndose as� la precisi�n en los datos obtenidos para cada variable.

La cosecha se llev� a cabo a los 49 d�as, cuando el �rea foliar alcanz� un promedio de 25 cm de longitud y 15 cm de ancho, lo cual, constituye el indicador de que las plantas alcanzaron su desarrollo completo y el momento �ptimo para cosecha (DripWorks, 2024; Epic Gardening, 2024). Este criterio permiti� asegurar que las plantas fueran recogidas en el punto adecuado de madurez, maximizando tanto el rendimiento como la calidad del producto, as� como, la validez del estudio y la precisi�n del experimento.

 

Procedimiento estad�stico

Para conocer si se presentan o no diferencias estad�sticas entre las frecuencias de riego (permanente, frecuencia de riego cada dos horas durante 15 minutos y frecuencia de riego cada tres horas durante 30 minutos) en funci�n del n�mero de hojas (segmentada por semanas), biomasa a�rea y biomasa radicular se efectu� an�lisis de varianza (ANOVA) de un factor intergrupos, previo cumplimiento de los supuestos del modelo param�trico de independencia de observaciones, normalidad de datos y homogeneidad de varianzas. De presentarse diferencias estad�sticas significativas entre las frecuencias de riego se realizaron pruebas de rangos y comparaciones m�ltiples de Tukey. El procesamiento estad�stico de los datos obtenidos en el estudio se realiz� con el software estad�stico SPSS versi�n de prueba para Windows con una confiabilidad en la estimaci�n del 95% (α=0,05).

 

Resultados

N�mero de hojas

En la prueba estad�stica realizada se obtuvo un p-valor mayor a 0,05 en cada momento de medici�n (cinco semanas), por ello, no existe evidencia estad�stica suficiente para indicar que las frecuencias de riego evaluadas (permanente, frecuencia de riego cada dos horas durante 15 minutos y frecuencia de riego cada tres horas durante 30 minutos) influyen en el n�mero de hojas de acelga (Tabla 2).

 

Tabla 2: Resultados del ANOVA de un factor intergrupos donde se contrasta el efecto de las frecuencias de riego en funci�n del n�mero de hojas de acelga en las cinco semanas de medici�n.

 

Interpretaci�n del fen�meno estudiado

Este comportamiento puede atribuirse a que, independientemente del r�gimen de riego, las plantas tuvieron acceso suficiente a agua y nutrientes para sostener su desarrollo foliar, gracias a la uniformidad del sistema hidrop�nico utilizado. Adem�s, el uso de esponjas como sustrato pudo contribuir a mantener una hidrataci�n constante, evitando fluctuaciones que pudieran haber afectado la producci�n de hojas.

Resultados de las pruebas Post hoc, donde se realizan las comparaciones m�ltiples entre las frecuencias de riego en relaci�n con el n�mero de hojas de la planta de acelga en cada momento de medici�n. (Tabla 3).

 

Tabla 3: Resultados de las pruebas Post hoc, donde se realizan las comparaciones m�ltiples entre las frecuencias de riego en relaci�n con el n�mero de hojas de la planta de acelga en cada momento de medici�n.

 

El comportamiento del n�mero de hojas de la planta de acelga en las frecuencias de riego objeto de estudio durante el tiempo de duraci�n del experimento muestra un incremento hasta la semana 4, momento a partir del cual, se muestra una estabilidad, evidenci�ndose que el crecimiento despu�s de la cuarta semana se detiene (Fig. 3).

 

Figura 3: Comportamiento del n�mero de hojas de la planta de acelga en las frecuencias de riego objeto de estudio durante el tiempo de duraci�n del experimento.

Fuente: Elaboraci�n propia.

Biomasa a�rea por planta

El ANOVA de un factor intergrupos (p-valor=0,010) evidencia que se presenta un efecto significativo de las frecuencias de riego evaluadas en la biomasa a�rea de la planta acelga (Tabla 4).

 

Tabla 4: Resultados del ANOVA de un factor intergrupos donde se contrasta el efecto de las frecuencias de riego en funci�n de la biomasa a�rea de la planta de acelga en las cinco semanas de medici�n.

Fuente: Elaboraci�n propia.

 

La utilizaci�n de la frecuencia de riego permanente alcanz� el mayor valor de biomasa a�rea por planta (71,5 g) diferente estad�sticamente a lo obtenido cuando se utiliz� la frecuencia cada tres horas durante 20 minutos (56,7 g por planta), sin embargo, ambos no presentan diferencias con la frecuencia cada dos horas durante 15 minutos.

 

Interpretaci�n del fen�meno estudiado

Este comportamiento puede explicarse por la mayor disponibilidad de agua en el entorno radicular, que favoreci� procesos fisiol�gicos como la fotos�ntesis y el transporte eficiente de nutrientes hacia los �rganos a�reos, maximizando as� la acumulaci�n de biomasa.

 

Figura 4: Efecto de las frecuencias de riego objeto de estudio en la biomasa a�rea de plantas de acelga.

Fuente: Elaboraci�n propia.

 

*Letras diferentes indican diferencias estad�sticas significativas entre las frecuencias de riego en funci�n de la biomasa a�rea para un p-valor≤0,05 (seg�n prueba de Tukey).

 

 

 

 

Biomasa radicular por planta

Resultados del ANOVA de un factor intergrupos donde se contrasta el efecto de las frecuencias de riego en funci�n de la biomasa radicular de la planta de acelga en las cinco semanas de medici�n (Tabla 5).

 

Tabla 6: Resultados del ANOVA de un factor intergrupos donde se contrasta el efecto de las frecuencias de riego en funci�n de la biomasa radicular de la planta de acelga.

Fuente: Elaboraci�n propia.

 

La utilizaci�n de la frecuencia de riego permanente alcanz� el mayor valor de biomasa radicular por planta (9,1 g) sin diferencias estad�sticas a lo obtenido cuando se utiliz� la frecuencia cada tres horas durante 20 minutos (9,0 g por planta) y a la frecuencia cada dos horas durante 15 minutos (8,3 g).

 

Interpretaci�n del fen�meno estudiado

Este fen�meno puede atribuirse al uso de esponjas como sustrato, las cuales, gracias a su alta capacidad de retenci�n h�drica, mantuvieron niveles constantes de humedad en la riz�sfera. Este equilibrio h�drico en la zona radicular minimiz� la influencia de las variaciones en el suministro de agua, proporcionando condiciones �ptimas para el desarrollo del sistema radicular, independientemente del r�gimen de riego aplicado.

 

 

 

 

 

 

 

Figura 5: Efecto de las frecuencias de riego objeto de estudio en la biomasa radicular de plantas de acelga.

Fuente: Elaboraci�n propia.

 

*Letras diferentes indican diferencias estad�sticas significativas entre las frecuencias de riego en funci�n de la biomasa radicular para un p-valor≤0,05 (seg�n prueba de Tukey).

 

Discusi�n

El presente estudio evalu� los efectos de diferentes frecuencias de riego sobre tres variables clave en el cultivo hidrop�nico de acelga: n�mero de hojas, biomasa a�rea y biomasa radicular. Los resultados obtenidos demostraron comportamientos diferenciados entre estas variables, dependiendo de las caracter�sticas del riego y las condiciones del sistema, evidenciando tanto similitudes como diferencias significativas.

El an�lisis estad�stico revel� que no existieron diferencias significativas en el n�mero de hojas entre los tratamientos, lo que sugiere que la frecuencia de riego no fue un factor determinante en esta variable. Estudios previos, como el de Ruiz-Velazco et al. (2024), indicaron que la disponibilidad m�nima de agua en sistemas hidrop�nicos permite un desarrollo foliar constante, siempre que las condiciones de nutrientes y luminosidad sean �ptimas. Este fen�meno puede explicarse por la alta capacidad adaptativa de la acelga, que regula su desarrollo foliar en funci�n de recursos b�sicos y homog�neos. Este resultado respalda la viabilidad del T₃ (riego cada tres horas durante 20 minutos), ya que ofrece los mismos resultados en esta variable, con un menor consumo de agua y energ�a.

La biomasa a�rea s� mostr� diferencias significativas, siendo el Tratamiento con riego permanente el que obtuvo el mayor valor promedio (71,5 g), seguido por el T₂ y el T₃. Esto sugiere que la disponibilidad constante de agua optimiz� los procesos fisiol�gicos, como la fotos�ntesis y la translocaci�n de nutrientes, lo que increment� la producci�n de materia verde. Resultados similares fueron reportados por Villacr�s (2019), quienes observaron que frecuencias de riego m�s frecuentes favorecen un mayor desarrollo a�reo debido a la constante disponibilidad de agua en la zona radicular. No obstante, aunque el T₃ mostr� un menor rendimiento en esta variable, podr�a considerarse una alternativa eficiente en sistemas que priorizan el ahorro de recursos, especialmente en regiones con restricciones h�dricas.

En cuanto a la biomasa radicular, no se encontraron diferencias significativas entre los tratamientos, lo que podr�a atribuirse al uso de esponjas como soporte. Estas esponjas, al mantener una humedad constante alrededor de las ra�ces, habr�an minimizado las diferencias entre tratamientos, como tambi�n lo reportaron Massa et al. (2022), en sus estudios sobre sistemas hidrop�nicos. Este comportamiento sugiere que, en sistemas con materiales altamente absorbentes, la frecuencia de riego tiene un impacto reducido sobre el desarrollo radicular, permitiendo el uso de estrategias de riego menos intensivas sin comprometer esta variable.

El estudio reafirma que los sistemas hidrop�nicos pueden ser dise�ados para optimizar el balance entre productividad y sostenibilidad. Mientras que la biomasa a�rea mostr� dependencia de la frecuencia de riego, el n�mero de hojas y la biomasa radicular evidenciaron una mayor estabilidad, probablemente debido a las condiciones homog�neas generadas por el sistema. Esto refuerza la viabilidad de tratamientos menos intensivos, como el T₃, en escenarios donde el ahorro de agua y energ�a sea prioritario, sin comprometer de forma significativa el rendimiento del cultivo.

 

Conclusiones

La variable n�mero de hojas de acelga no present� diferencias significativas entre los tratamientos, lo que indic� que la frecuencia de riego no afect� esta variable, siempre que se garantice un suministro adecuado de agua. Los hallazgos evidencian que la acelga mostr� una alta adaptabilidad a distintas frecuencias de riego, priorizando factores como la calidad de los nutrientes y las condiciones ambientales. Comercialmente, esto asegur� una producci�n uniforme y de calidad, independientemente del tratamiento aplicado. La frecuencia de riego cada tres horas durante 20 minutos constituye una opci�n t�cnicamente viable y sostenible, ya que permiti� ahorrar agua y energ�a sin comprometer la cantidad de hojas producidas, garantizando rentabilidad y eficiencia en sistemas hidrop�nicos.

La disponibilidad constante de agua en la frecuencia de riego permanente favoreci� un mayor desarrollo a�reo de la acelga, probablemente debido a una mayor hidrataci�n y eficiencia en los procesos fisiol�gicos, como la fotos�ntesis. Por otro lado, el riego de agua cada tres horas durante 20 minutos, aunque menos eficiente en t�rminos de biomasa a�rea, puede considerarse una alternativa sostenible en escenarios donde el ahorro de agua y energ�a sea prioritario, ya que reduce significativamente el consumo del recurso h�drico. Sin embargo, esta disminuci�n en biomasa podr�a limitar su aplicaci�n en contextos donde se busque maximizar el rendimiento del cultivo.

La biomasa radicular de las plantas de acelga obtenida en las distintas frecuencias de riego objeto de estudio; no present� diferencias estad�sticas significativas, lo cual podr�a explicarse por el uso de esponjas como soporte de las plantas, las cuales posiblemente mantuvieron un nivel constante de humedad en las ra�ces, independientemente de la frecuencia de riego aplicada. Esta condici�n habr�a reducido el impacto de las variaciones en el suministro de agua sobre el desarrollo del sistema radicular, garantizando una hidrataci�n adecuada para todas las plantas. Estos resultados sugieren que, en sistemas hidrop�nicos donde se utilizan materiales altamente absorbentes, como las esponjas, el desarrollo radicular puede no ser tan sensible a la frecuencia de riego. Por lo tanto, las decisiones sobre la frecuencia de riego podr�an priorizar el ahorro de recursos, como agua y energ�a, sin comprometer significativamente el crecimiento radicular del cultivo de acelga.

 

Referencias

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      3.            Fern�ndez, J., & Mart�nez, P. (2020). Eficiencia h�drica en la agricultura hidrop�nica: t�cnicas y avances. Journal of Irrigation Science, 37(4), 245-259. https://doi.org/10.1007/s00271-020-00674-9

      4.            Iberdrola. (s.f.). Hidropon�a: Qu� es y Ventajas de este Sistema de Cultivo, https://www.iberdrola.com/sostenibilidad/que-es-hidroponia-y-ventajas

      5.            Jones, J. B. (2016). Hydroponics: A Practical Guide for the Soilless Grower. CRC Press.

      6.            Kacira, M., Sabeh, N. C., & Kiniry, J. R. (2016). "Energy efficiency in greenhouse production systems: Overview and future prospects." Biosystems Engineering, 148, 52-69. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2016.04.014

      7.            Mart�nez-Hern�ndez, G., Amo-Seti�n, F., & G�mez-L�pez, V. M. (2020). "Innovative irrigation strategies for hydroponic systems: Optimization of water and energy use." Journal of Cleaner Production, 274, 122825. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.122825

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