departamento agronomía
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, Junio 2019
Departamento Agronomía
Título: Influencia de la conductividad eléctrica del agua de riego en dos híbridos de pepino
(Cucumis sativus, L) en casas de cultivos protegidos
Autor: Miguel Alejandro Pérez Valdés
Tutores del trabajo M Sc. Tania Esther Capote Dominguez
M Sc. Rolando Mesa Rodríguez
, June, 2019
Academic Departament: Agronomy
Title: Influence of the electrical conductivity of irrigation water in two
hybrids of cucumber (Cucumis sativus, L) in houses of protected crops
Author: Miguel Alejandro Pérez Valdés
Thesis Director: M Sc. Tania Esther Capote Dominguez
M Sc. Rolando Mesa Rodríguez
, June 2019
Este documento es Propiedad Patrimonial de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las
Villas, y se encuentra depositado en los fondos de la Biblioteca Universitaria “Chiqui Gómez
Lubian” subordinada a la Dirección de Información Científico Técnica de la mencionada
casa de altos estudios.
Se autoriza su utilización bajo la licencia siguiente:
Atribución- No Comercial- Compartir Igual
Para cualquier información contacte con:
Dirección de Información Científico Técnica. Universidad Central “Marta Abreu” de Las
Villas. Carretera a Camajuaní. Km 5½. Santa Clara. Villa Clara. Cuba. CP. 54 830
Teléfonos.: +53 01 42281503-1419
Agradecimientos
Quiero agradecer a toda mi familia, en especial a mi madre por brindarme su apoyo y
ayuda incondicional en todo momento.
A mi tutor MSc. Tania Esther Capote Domínguez por su gran apoyo y dedicación
desde los inicios de la investigación.
MSc. Juan Rolando Mesa por darme la oportunidad de desarrollar
La investigación, su voluntad y disposición por ayudar.
A Dr. C Edhith Águila Alcántara Por sus aclaraciones y recomendaciones
Al profesor Jorgito por su ayuda en el procesamiento estadístico.
A los trabajadores de la UEB Modulo Cultivos Protegidos en especial a Julio el
encargado de la casa del experimento.
A todos los profesores que contribuyeron a mi formación profesional
A todos muchas gracias
Resumen
El presente trabajo se realizó en la Unidad Empresarial de Base (UEB) Cultivos
protegidos y semiprotegidos, de la Empresa Agropecuaria Valle del Yabú, en el
municipio Santa Clara, provincia Villa Clara, en el período comprendido entre agosto del
18 y febrero del 2019, con el propósito de determinar la Influencia de la conductividad
eléctrica del agua de riego en dos híbridos de pepino Ya-2005 y Paraíso, los valores
fueron tomados con un conductímetro en el riegómetro y el lisímetro, midiendo la
resistencia eléctrica que ejerce el volumen de la disolución del fertirriego encerrado
entre los dos electrodos, La CE del riegómetro registró valores entre 0,64-2,35 dSm-1,
mientras en el del lisímetro estuvieron en el rango de 090-2,5 dSm-1.
Se evaluó el diámetro del tallo, longitud de los entrenudos y la producción comercial, los
datos obtenidos fueron procesados con el paquete estadístico STATGRAPHICS
CENTURION VERSION 15 INFOSTAT VERSIÓN 2018, Los resultados obtenidos
muestran que el cultivar YA-2005 bajo el mismo programa de riego manifestó mejores
parámetros productivos.
Índice
Introducción ........................................................................................................................................7
Revisión bibliográfica. .......................................................................................................................5
2.1 Descripción general del método de riego. .................................................................. 5
2.2 Riego por goteo. ......................................................................................................... 7
Ventajas del riego por goteo. ..........................................................................................................7
2.3 El bulbo húmedo del emisor. ...................................................................................... 8
2.4 Riego y Coeficiente de Uniformidad. (CU) ............................................................... 10
2.4.1Deficiencias en el cultivo debido a la mala uniformidad de aplicación del riego. 11
2.5 La conductividad Eléctrica del Agua. ....................................................................... 11
2.6 Relación entre la Uniformidad del Fertirriego, la conductividad eléctrica y los rendimientos
del pepino. (Cucumis sativus. L) .................................................................................... 12
2.6.1Desordenes nutricionales en pepino. ..................................................................... 13
2.7 Exigencias del suelo en el cultivo del pepino. .......................................................... 13
2.7.1Materia orgánica. .................................................................................................... 14
2.8 Manejo climático. ...................................................................................................... 14
2.9 Marcos de plantación. .............................................................................................. 14
2.9.1 Rendimiento del cultivo. ........................................................................................ 15
2.9.2 Manejo de la nutrición. .......................................................................................... 15
2.9.3Necesidades de riego en el cultivo del pepino. ...................................................... 15
Materiales y métodos. .................................................................................................... 17
3.1 Sistema de riego y fertilización. ................................................................................ 19
3.2 Obtención de posturas. ............................................................................................ 20
3.3 Trasplante. ............................................................................................................... 21
3.4 Diseño Experimental. ............................................................................................... 21
3.5 Monitoreo de la conductividad el pH y la fracción de lavado. .................................. 22
3.6 Efecto del riego sobre el crecimiento, desarrollo y rendimiento agrícola en cultivo
protegido de pepinos. ..................................................................................................... 23
Resultados y discusión. .................................................................................................. 25
4.1 Análisis de la Conductividad Eléctrica. ..................................................................... 26
4.2 Análisis de la Estadística. ......................................................................................... 27
4.3 Efecto del riego sobre el crecimiento, desarrollo y rendimiento agrícola de plantas de
pepino cv. YA-2005 y Paraíso en cultivo protegido. ....................................................... 28
Conclusiones .................................................................................................................. 34
Recomendaciones. ......................................................................................................... 35
Bibliografia
Introducción
En Cuba se ha trazado la política de incrementar la producción de vegetales en
ambientes controlados (casas de cultivo), haciendo un uso racional del agua,
fertilizantes, materiales orgánicos y controles biológicos, utilizando al mínimo los
pesticidas químicos y con ello, producir alimentos bajo el principio de la
conservación de los recursos naturales y la preservación del medio ambiente.
Hoy uno de los problemas que más agobia a la humanidad es la falta de energía,
alimentos y agua, ya no sólo para la producción agrícola, sino que se hace escasa
hasta para el consumo humano. Ello ha motivado, que se generen nuevas
tecnologías de riego, con el objetivo de aumentar la eficiencia en el uso del agua y
un menor consumo energético.
El entorno está cambiando, el CO2 y los gases efecto invernadero están afectando
el clima global y particularmente “la agricultura”. La mayor parte de los expertos
están de acuerdo en reconocer que nuestros recursos naturales serán afectados.
El agua es quizás el primero de ellos (De Santa Olalla et al., 1993). El regadío que
en muchos países es un arte tan antiguo como la civilización, pero que para la
humanidad es una ciencia “la de sobrevivir” deberá adaptarse de acuerdo a la
nueva situación.
Cuba ha estado afectada por intensas y prolongadas sequías debiendo adaptarse
a esta situación, fundamentalmente en la zona centro-oriental del país donde
mayor ha sido el embate de la falta de agua. En el año 2018 transcurrido la
tormenta Alberto tuvo un efecto negativo sobre la agricultura devastando la
producción agrícola, pero aportó grandes volúmenes de agua a los embalses.
En sistemas protegidos las plantas tienen condiciones ambientales diferentes con
respecto a las cultivadas al aire libre, lo que conlleva a que la demanda hídrica sea
diferente. Por tal razón se requiere del conocimiento de la evapotranspiración del
cultivo (Etc.) para establecer la adecuada cultivación con el uso eficiente del riego.
Estudios realizados sobre el tema han reportado que la Etc se reduce hasta en un
50% en comparación con la del exterior (Dueñas 2015).
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La precisión de la dosis y frecuencia de riego es de suma importancia para
satisfacer de la forma más eficiente posible las necesidades hídricas del cultivo en
cada etapa de su desarrollo.
En los últimos años Cuba ha introducido técnicas novedosas para la obtención de
mejores rendimientos en el sector agrícola con un ahorro de agua considerable.
Hacia la década del 90 del pasado siglo se introdujo el riego localizado y dentro de
este el riego por goteo, que no solo permiten aplicar el agua a los cultivos, si no
que ofrecen la posibilidad de aportar fertilizantes y otros productos fitosanitarios
(insecticidas, fungicidas y otros). En este caso es el agua la que se encarga de
hacer llegar los nutrientes hasta las raíces de la planta, bien de forma continuada
o intermitente. Para que esta técnica sea eficaz es indispensable disponer de un
sistema de riego bien diseñado y con buenos materiales con el objetivo de aplicar
el agua con alta uniformidad. Esto permitirá suministrar la misma dosis de abono
en todos los puntos, cubriendo así sus necesidades, evitando pérdidas
innecesarias y reduciendo los efectos medioambientales negativos (Catálogo de
tecnologías, 2018).
La inversión inicial en este tipo de riego suele ser elevada, y su costo depende del
cultivo, de la modalidad de riego elegida, de la cantidad del agua de riego y su
exigencia en el filtrado, del equipo de fertirrigación y del grado de automatización
de la instalación. La buena elección de equipos repercute en una disminución de
costos de mano de obra y mantenimiento, ya que, por ejemplo, un buen equipo de
filtrado reducirá la posibilidad de obturaciones en la red y la frecuencia de
operaciones de mantenimiento, reduciendo los costos del sistema (Dueñas, 2015).
En el riego por goteo hay que prestar interés especial en el mantenimiento de la
red, debido fundamentalmente a la obstrucción de emisores. Por este motivo el
agua debe ser siempre filtrada, recomendándose un estricto control para que no
se dificulte la aplicación correcta; tanto del agua y del abono como de otros
productos fitosanitarios. Si los problemas de obstrucción no son detectados con
rapidez, pueden ocasionarse serios perjuicios en el cultivo y disminuciones en la
producción (Castañeda, 2004).
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En Cuba existe información sobre el manejo del riego en pepino en diferentes
tipos de suelo, épocas de siembra, técnicas de riego y diferentes regiones
agroclimáticas entre otras variables pero en condiciones protegidas solo se reporta
el trabajo realizado por León (2001) en La Habana y León (2010)Ciego de Ávila,
el cual está orientado a determinar el manejo del riego más adecuado del pepino
protegido en condiciones ambientales de esa provincia.
Las casas de cultivo del Valle del Yabú necesitan de un riego preciso y localizado
por la alta inversión en la construcción, se refiere al riego por goteo
específicamente que se utiliza hoy en día, mediante el cual cada planta recibe en
forma precisa la cantidad de agua y fertilizantes que necesita. Los parámetros
que determinan la calidad del agua del riego son: la conductividad eléctrica (CE),
el PH y la acumulación de cloro en el agua de drenaje.
Para suministrar a las plantas especialmente en sustratos todos los elementos
necesarios de la nutrición, hay que combinar diferentes fertilizantes. Cada
fertilizante tiene una acción específica en el desarrollo fenológico de las plantas. El
manejo de los macro y microelementos y su combinación con el agua de riego
completan el esquema de nutrición de los cultivos.
Los estudios realizados entre los meses de Septiembre de 2016 hasta febrero de
2019 demostraron que las dosis de riego suministradas según los instructivos
técnicos no muestran el resultado esperado en cuanto a rendimiento y calidad de
los frutos constituyendo un problema a resolver pues aquí se producen frutos de
selecta, primera y segunda que abastecen a factores tan importantes como el
turismo.
Hipótesis: El monitoreo de la conductividad eléctrica del fertirriego en el cultivo del
pepino bajo las condiciones de Cultivo Protegido de la EA Valle del Yabú, ya sea
desde el riegómetro o desde el lisímetro, podrá ser útil para evitar perjuicios en la
producción del cultivo.
Objetivo general: Evaluar la influencia de la conductividad eléctrica del agua de
riego en dos híbridos de pepino (Cucumis sativus, L) en casas de cultivos
protegidos
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Objetivos específicos:
1. Determinar la CE, dosis y frecuencia de riego a aplicar al cultivo del
pepino.
2. Evaluar el comportamiento de los rendimientos y calidad de los pepinos en
las casas de cultivos.
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Revisión bibliográfica.
El riego localizado consiste en la aplicación de agua sobre la superficie del suelo o
bajo éste, utilizando para ello tuberías a presión y emisores de diversas formas, de
manera que sólo se moja una parte del suelo, la más próxima a la planta. El agua
aplicada por cada emisor moja un volumen de suelo que se denomina bulbo
húmedo.En este método de riego, la importancia del suelo como reserva de
humedad para las plantas es muy pequeña en contra de lo que sucede en el riego
por superficie o en el riego por aspersión. Su función principal es la de ser soporte
físico de las plantas así como proporcionar el agua y los nutrientes pero en un
volumen reducido.
Resulta conveniente que la aplicación del agua y los fertilizantes al suelo, se
realice en cantidades pequeñas y con alta frecuencia, es decir, el número de
riegos en una campaña es elevado y en cada uno de ellos se aporta una cantidad
de agua reducida. De esta forma se intenta que el contenido de agua en el suelo
se mantenga en unos niveles casi constantes, evitándose así grandes
fluctuaciones de humedad del suelo que suelen producirse con otros métodos de
riego, como aspersión o superficie, y que pueden afectar reduciendo la producción
del cultivo. Ello permite que el agua esté permanentemente en el suelo en unas
óptimas condiciones para ser extraída por la planta.
2.1 Descripción general del método de riego.
Este método de riego facilita un ahorro importante de agua con respecto a otros
(superficie y otra aspersión).El mayor o menor ahorro se fundamenta en general
en:
La posibilidad de controlar fácilmente la lámina de agua aplicada.
La reducción, en la mayoría de los casos, de la evaporación directa.
La ausencia de escorrentía.
El aumento de uniformidad de aplicación, al reducir la filtración profunda o
percolación.
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Para que estas ventajas sean efectivas, es preciso que los componentes tengan
un diseño adecuado y los materiales con que están fabricados sean de buena
calidad. De no ser así, la inversión realizada en la instalación probablemente no
produzca ventajas sustanciales.La aplicación localizada y frecuente de agua evita
en muchos casos el daño por salinidad en las plantas, ya que las sales se
encuentran muy poco concentradas en lazona de actividad de las raíces. De
hecho las sales se concentran en zonas no accesibles por las raíces de las
plantas, mientras que se mantienen diluidas en la zona de actividad radicular. Por
ello, el riego localizado es la única posibilidad de riego para cultivos muy sensibles
a aguas de mala calidad.
Dado que se moja sólo una parte del suelo, se consigue reducir la infestación por
arvenses y se hace más simple su control. Sin embargo, es necesario realizar un
seguimiento de la aparición de arvenses en la zona de suelo humedecida,
principalmente cuando el cultivo está en fase de crecimiento o en fase juvenil.
Por otro lado, puede haber un ahorro de labores de cultivo, ya que en las zonas
secas no crecen hierbas.
Otra ventaja de tipo económico que alcanza valores importantes con este tipo de
riego, es la reducción de mano de obra en la aplicación de agua en la parcela.
Además, la aplicación localizada del agua supone que prácticas culturales como la
eliminación de arvenses, tratamientos manuales, poda, recolección, etc., no se
vean dificultadas por el riego. De esta forma el calendario de labores no tiene que
ser modificado por el riego.
En el riego localizado hay que prestar especial interés en el mantenimiento de la
red, debido fundamentalmente a la obstrucción de emisores. Por este motivo el
agua debe ser siempre filtrada, recomendándose un estricto control para que no
se dificulte la aplicación correcta tanto del agua y del abono como de otros
productos fitosanitarios.
Si los problemas de obstrucción no son detectados con rapidez, pueden
ocasionarse serios perjuicios en el cultivo y disminuciones en la producción. En
este tipo de riego no es necesaria la nivelación del terreno, siendo muy adecuada
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para cultivos en línea y poco recomendada para cultivos que ocupan toda la
superficie del terreno.
Las instalaciones de riego localizado no sólo permiten aplicar el agua a los
cultivos, sino que ofrecen la posibilidad de aportar fertilizantes y otros productos
fitosanitarios (insecticidas, fungicidas, etc.). En este caso, es el agua la que se
encarga de hacer llegar los fertilizantes hasta las raíces de la planta, bien de forma
continuada o intermitente. Para que esta técnica sea eficaz es indispensable
disponer de un sistema de riego bien diseñado y con buenos materiales con el
objetivo de aplicar el agua con alta uniformidad. Esto permitirá suministrar la
misma dosis de abono en todos los puntos, cubriendo así sus necesidades,
evitando pérdidas innecesarias y reduciendo los efectos medioambientales
negativos. (Bonet et al., 2007)
La uniformidad en el reparto del agua en riego localizado depende principalmente
del diseño hidráulico de la red y no de las características del suelo ni de las
condiciones climáticas (especialmente el viento), dando en general buena
uniformidad de aplicación para pequeñas diferencias de presión que puedan
ocurrir en la red. (Castañón, 2000)
2.2 Riego por goteo.
Es el sistema de riego localizado más popular, según el cual el agua circula a
presión por la instalación hasta llegar a los emisores o goteros, en los que pierde
presión y velocidad, saliendo gota a gota. Son utilizados normalmente en cultivos
con marco de plantación amplio (olivar, frutales, etc.) aunque también se usan en
cultivos en línea (algodón, coliflor, col, papa, etc.) y suministran caudales entre 2 y
16 litros/hora. Lo más frecuente es que las tuberías laterales y los goteros estén
situados sobre la superficie del suelo, y el agua se infiltre y distribuya en el
subsuelo. En el sistema de riego por goteo el agua penetra en el suelo por un
punto, distribuyéndose en todas las direcciones.
Ventajas del riego por goteo.
Menores pérdidas de agua.
No entorpece las labores culturales (poda, cosecha, curas, entre otras.)
Cultivo en condiciones óptimas de absorción.
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Requiere poca mano de obra.
Utilización óptima y económica de los fertilizantes.
Adaptable a todo tipo de suelos y topografía.
Permite el uso de agua salina.
Menor incidencia de enfermedades.
Posibilidad de automatización. (García et al., 2005).
Desventajas del riego por goteo.
Obstrucción de los emisores (requieren de un buen equipo de filtración en el
cabezal).
Mayores costos de instalación.
Salinización del suelo. (García et al., 2005).
Componentes del sistema de riego por goteo
Según Fernándezet al. (2014) las partes componentes del sistema de riego por
goteo son:
Fuente de abasto.
Estación de bombeo.
Tubería principal o conductora.
Centro de control o cabezal de riego.
Tuberías secundarias.
Tuberías distribuidoras.
Laterales.
Emisores (goteros).
Emisores.
Plantea Dueñas (2015) que los emisores son los elementos más importantes de
las instalaciones de riego localizado y desde luego, el más delicado, a través de
ellos el agua y los nutrientes son aplicados muy cerca del sistema radicular de los
cultivos.
2.3 El bulbo húmedo del emisor.
Un elemento esencial que diferencia este método del resto, es lo relacionado al
manejo del bulbo húmedo: que no es más que la parte del suelo humedecida por
el emisor de riego. Los emisores de riego aplican el agua sobre el suelo donde se
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forma un pequeño charco. A medida que avanza el riego, el bulbo húmedo se
hace cada vez más grande, pero a su vez el suelo se humedece más, la velocidad
de infiltración disminuye y con ello el bulbo húmedo aumenta su tamaño más
despacio (Ferreyra, 2013).
El potencial de la zona cercana al charco (no saturada) está compuesto
fundamentalmente por el potencial gravimétrico y el mátrico. Si el contenido de
humedad es bajo, el contenido mátrico tiene una magnitud superior al gravimétrico
que sólo comienza su intervención con el movimiento del agua cuando se supera
una cierta humedad. La acción combinada de las fuerzas mátricas y gravimétricas
origina la forma característica del bulbo húmedo (Dueñas, 2006).
La forma del bulbo está condicionada en gran parte por el tipo de suelo. En los
suelos pesados (de textura arcillosa), la velocidad de infiltración es menor que en
los suelos ligeros (de textura arenosa), lo que hace que el charco sea mayor y el
bulbo se extienda más horizontalmente que en profundidad. El radio del charco en
los suelos arcillosos es mayor; en estos suelos la velocidad de infiltración es
menor y el mayor porcentaje de micro-poros hace que las fuerzas mátricas
dominen sobre las gravitacionales en una mayor gama de humedades que en el
caso de los suelos ligeros. El fenómeno relacionado con la amplitud horizontal del
bulbo tiene una gran importancia en la determinación del número de aspersores o
goteros por planta. La reducida extensión del bulbo húmedo en suelos arenosos
ha originado la evolución del riego por goteo hacia la micro-aspersión y el uso de
los llamados micro jet (Lecaros, 2011).
La extensión horizontal del bulbo no se puede aumentar indefinidamente
incrementando el caudal del emisor y/o el tiempo de riego, y para conseguir una
extensión de agua adecuada hay que actuar sobre el número de emisores que se
colocan en las cercanías de las plantas. Por otra parte, la profundidad del bulbo
estará relacionada con la velocidad de infiltración del suelo y con el tiempo de
aplicación. Por ello, es preciso tener en cuenta los factores que afectan a la forma
del bulbo húmedo para decidir el número de emisores a colocar y el caudal que
deben suministrar para que se produzca una buena distribución del agua en el
suelo (Dueñas, 2015).
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Importancia del bulbo húmedo.
Según Bonet et al. (2007) una peculiaridad de estos sistemas es la forma y
dimensiones del área humedecida por un emisor, comúnmente llamado bulbo
húmedo que depende de varios factores entre los cuales tenemos (tipo de suelo,
estratificación del suelo, caudal del emisor y volumen de agua aplicado por el
emisor) la localización de la humedad dentro del mismo, trae consigo, la
adaptación de las raíces al régimen de humedad, concentrándose el bulbo
húmedo, que puede contener una densidad de raíces tres o cuatro veces superior
a un suelo con riego no localizado. El aumento que se consigue en la producción
debido a la alta frecuencia, según esa teoría, consiste en que al mantenerse
constantemente en el suelo una humedad elevada, la absorción de agua por las
raíces exige un esfuerzo menor a la planta y la producción se desarrolla en
mejores condiciones, aumentando los rendimientos.
2.4 Riego y Coeficiente de Uniformidad. (CU)
Según Escalona et al. (2009) se considera que un buen riego no es el que “moja”
uniformemente la superficie del suelo, sino aquel que moja adecuadamente el
perfil del suelo donde se encuentran las raíces de las plantas. Un buen riego es el
que se aplica cuando la planta lo requiera, de acuerdo con el período en días que
se deja entre dos riegos sucesivos y el agotamiento del agua del suelo. Las
plantas consumen agua debido al efecto de las condiciones climáticas
(temperatura, radiación solar, velocidad del viento, entre otros factores) que hacen
que se esté liberando permanentemente vapor de agua desde el suelo hasta la
atmósfera, desde la planta por exceso de transpiración y desde el suelo por el
proceso de evaporación. Estas pérdidas de agua en conjunto, desde la planta y el
suelo se les llama evapotranspiración. La aplicación eficiente de agua hace
referencia a su aplicación con las mínimas pérdidas posibles por percolación o por
escurrimiento superficial; por lo tanto, la cantidad de agua que se aplique en cada
riego debe ser suficiente para cubrir el agua consumida por la planta en el período
entre dos riegos y, además, cubrir las pérdidas inevitables. La aplicación uniforme
de agua indica que la cantidad de agua que reciben las primeras plantas de la
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hilera junto al surco, tiene que ser igual a la que reciben las que están al final de la
hilera o surco.
2.4.1Deficiencias en el cultivo debido a la mala uniformidad de aplicación del riego.
Según lo planteado por Pérez et al. (2015) cuando existen problemas por el
abastecimiento de agua debido a la carencia, exceso o variación brusca pueden
presentarse las siguientes sintomatologías en el cultivo.
Exceso:
Frutos verdes y maduros se rajan debido a la turgencia de las células.
Mayor susceptibilidad a enfermedades fungosas y bacterianas.
Excesivo crecimiento apical y poco desarrollo del tallo (grosor).
Deficiencia:
Caída de frutos y flores.
Coloración amarilla a violáceas.
Se detiene el crecimiento vegetativo, específicamente en puntos apicales y
en el fruto.
Necrosis en puntas de hojas y extremos apicales.
2.5 La conductividad Eléctrica del Agua.
Para comprender lo que es la conductividad eléctrica (CE) del agua de riego,
primero hay que entender el significado del Total de Sólidos Disueltos (TDS), la
cantidad total de sólidos disueltos en el agua, principalmente de las sales
minerales.
El TDS es medido en ppm (partes por millón) o en mg/l.
Está relacionada con TDS. Las sales en el agua se disuelven en iones con carga
positiva e iones con carga negativa, que conducen electricidad. El agua destilada
no contiene sales disueltas y, por lo tanto, no conduce la electricidad y tiene una
conductividad eléctrica de cero.
Ya que es difícil medir los sólidos disueltos totales en el campo, se utiliza la
conductividad eléctrica del agua como una medida del TDS y puede ser
determinada en una manera rápida y económica, utilizando medidores portátiles.
(Conductímetros)
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La conductividad eléctrica refleja la capacidad del agua para conducir corriente
eléctrica, y está directamente relacionada con la concentración de sales disueltas
en el agua. Por lo tanto, la conductividad eléctrica está relacionada con TDS, la
conversión del TDS a la conductividad eléctrica puede ser realizada mediante la
siguiente relación:
TDS (ppm) = 0.64 X CE (μS/cm) = 640 X CE (dSm-1)
Cuando la concentración de las sales llega a un cierto nivel, la conductividad
eléctrica ya no está directamente relacionada con la concentración de las sales en
el agua. Esto es porque se forman pares de iones. Los pares de iones debilitan la
carga de uno al otro, de modo que por encima de un cierto nivel, un TDS más alto
no resultará en una conductividad eléctrica más alta.
El Efecto de la Temperatura a la Conductividad Eléctrica del Agua.
La conductividad eléctrica del agua también depende de la temperatura de esta:
mientras más alta la temperatura, más alta sería la conductividad eléctrica.
La Conductividad eléctrica del agua aumenta en un 2-3% para un aumento de 1
grado Celsius de la temperatura del agua. Muchos medidores CE que existen en
el mercado normalizan automáticamente las lecturas a 25oC.
2.6 Relación entre la Uniformidad del Fertirriego, la conductividad eléctrica y
los rendimientos del pepino. (Cucumis sativus. L)
En la producción protegida de pepino el aporte de agua y gran parte de los
nutrientes se realiza de forma generalizada por riego por goteo y va a ser en
función del estado fenológico de la planta, así como del ambiente en que esta se
desarrolla. Es importante determinar la uniformidad del riego, porque de ello
depende la distribución uniforme del agua y de los nutrientes aportados. Una
aplicación no pareja del agua influirá en que las plantas no reciban la misma
proporción de nutrientes entre ellas, y por tanto unas se desarrollarán más y otras
menos influyendo en los rendimientos (Casanova et al., 2007). Pero se hace
necesario la medición de la conductividad eléctrica por que se ha demostrado que
influye en el crecimiento de los entrenudos en las plantas y por tanto en la
producción de flores y frutos.
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2.6.1Desordenes nutricionales en pepino.
El efecto más notable de la carencia del nitrógeno es la reducción del crecimiento
de la planta acompañado de una coloración verde claro de las hojas, iniciando por
las hojas basales y conforme la deficiencia avanza los síntomas pueden
manifestarse en todo el follaje. Las nervaduras principales de las hojas
permanecen verdes contrastando con el resto del limbo. Por otro lado, la
deficiencia de nitrógeno provoca que los frutos tomen una coloración amarillo
pálido y una forma puntiaguda.
Cuando las deficiencias de fósforo son leves a moderadas es difícil identificar
visualmente este problema, haciendo necesario identificarlas mediante los análisis
foliares. Por el contrario, cuando las deficiencias son severas se observa una clara
reducción en el crecimiento de la planta, las hojas jóvenes tienden a desarrollar
poco y las hojas maduras y viejas manifiestan una coloración azulada en forma de
manchas que terminan por tornar a color café.
La falta de potasio ocasiona también una detención en el crecimiento y el
acortamiento de entrenudos. En las hojas viejas, los bordes suelen tener una
coloración verde más clara que el centro y se broncean. Conforme avanza el
problema, estos efectos pueden observarse en hojas más jóvenes. Además, al ser
el potasio un elemento indispensable en la formación y calidad de los frutos, su
deficiencia provoca que los mismos pierdan mucha firmeza además del peso
2.7 Exigencias del suelo en el cultivo del pepino.
Siembra por trasplante: el método de propagación más común en cultivos
protegidos es el uso de plántulas., estas deben tener un buen desarrollo radicular,
ser vigorosas, y estar libre de patógenos. Además, cada plántula debe tener 3
hojas verdaderas y un tamaño entre 8 y 10 cm. Antes de que se planten, es bueno
humectar el sustrato con agua, teniendo bien en cuenta la densidad de población
que se implementará.
Casi la totalidad de las instalaciones de cultivos protegidos de hortalizas en Cuba
se encuentran sobre suelos agrícolas, por lo que es necesario realizar un
adecuado manejo que permita obtener los mejores rendimientos y garantizar su
conservación (Del Sol et al., 2008).
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De acuerdo con lo establecido por diferentes autores AIN (2009) los suelos
utilizados en sistemas de producción de pepino bajo la tecnología de cultivo
protegido, exigen las siguientes características:
Profundos y con buen drenaje
Contenidode materia orgánica: 3 - 4 %
pH = 5,5 – 7,0
Desinfección previa a la plantación si presenta problemas sanitarios.
2.7.1Materia orgánica.
En el cultivo del pepino es favorable la utilización de materia orgánica bien
descompuesta en forma sistemática para mantener y mejorar las propiedades
físicas, químicas y biológicas del suelo. La materia orgánica aportada debe cumplir
con la condición de ser certificada (bien descompuesta o compostada), libre de
malezas, hongos y nematodos (Moreno, 2007).
Se aplica, sobre el cantero ya conformado a razón de 0,8 a 1,0 kg de humus de
lombriz, o de 2,0 a 3,0 kg de estiércol vacuno, biotierra o compost, por metro lineal
en la hilera de siembra y se incorpora al suelo con rotovator o de forma manual
con azadón y rastrillo, a una profundidad de 5 a 15 cm. La forma mecanizada es
más efectiva (Moreno, 2007).
2.8 Manejo climático.
El manejo climático de las instalaciones para el cultivo protegido de hortalizas
tiene sus particularidades, de acuerdo con las condiciones específicas de cada
lugar. Por ejemplo, en países de climas fríos se necesita elevar las temperaturas
en el interior de las instalaciones y, por tanto, buscar el efecto invernadero o
emplear otras técnicas como la calefacción (Farell, 2007).
2.9 Marcos de plantación.
El marco de plantación se establece en función del porte de la planta, que a su vez
dependerá del cultivar comercial. El más frecuentemente empleado en las casas
de cultivos es de 1,5 m entre líneas y 0,5 m entre plantas, Es frecuente disponer
líneas de cultivos pareadas, distantes entre sí a 0,80 m y dejar pasillos de 1,2 m
entre cada par de líneas con el objetivo de favorecer la realización de las labores
culturales, evitando daños indeseables al cultivo (Casanova et al.,2003).
15
Habitualmente se planta a una distancia entre 0,5 m y pasillos entre líneas de 1,5
m.
2.9.1 Rendimiento del cultivo.
El rendimiento esperado en el pepino es de 130 a 180 t/año. En la campaña de
invierno el rendimiento debe estar entre 80 a 110 t haˉꞌ, mientras que en la
campaña de primavera - verano debe oscilar entre 50 y 70 t haˉꞌ. Este dependerá
del cultivar utilizado, la fecha de plantación y de las prácticas de manejo aplicadas
(Casanova et al., 2007).
2.9.2 Manejo de la nutrición.
El nitrógeno determina el crecimiento y desarrollo de las plantas además influye
en el rendimiento y en su calidad. El fósforo incide directamente en el
desarrollo radicular, es el elemento más crítico cuando escasea, su deficiencia
incide de manera notable sobre la calidad del fruto. El potasio es fundamental
para garantizar la producción y la calidad de los frutos, es absorbido en grandes
cantidades. (Casanova et al., 2003).
Tabla 1.Fases fenológica y días de duración del cultivo del pepino.
Etapa fenológica Días después de la
siembra
Emergencia 4-5
Inicio de emisión de guías 15-24
Inicio de floración 27-34
Inicio de cosecha 43-50
Fin de cosecha 75-90
Fuente: López (2003), Arias (2007), InfoAgro (2010
2.9.3Necesidades de riego en el cultivo del pepino.
Según lo planteado por Gómez (2003) para lograr altos rendimientos, se necesita
un suministro adecuado de agua, así como suelos que se mantengan
16
relativamente húmedos y bien drenados durante toda la etapa de desarrollo de las
plantas. En términos generales, una reducción del suministro de agua durante el
periodo de desarrollo vegetativo tiene un efecto negativo sobre el rendimiento del
cultivo, aunque la afectación más severa ocurre por la escasez o el agotamiento
del agua en la zona radicular durante este periodo, el riego no deberá ser menor
del 80% de la capacidad de campo.
Para obtener rendimientos elevados, se necesita un suministro adecuado de agua
y suelos relativamente húmedos durante todo el periodo vegetativo. La reducción
del suministro de agua durante el periodo vegetativo tiene, en general, un efecto
negativo sobre el rendimiento, produciéndose la máxima reducción del rendimiento
cuando hay escasez continua de agua hasta la primera recogida. La parte inicial
del periodo de floración es el más sensible a la escasez de agua no debiendo
exceder entonces del 25 % el agotamiento de agua del suelo en la zona radical.
La escasez de agua inmediatamente antes de la floración y durante el principio de
esta reduce el número de frutos. El efecto del déficit de agua sobre el rendimiento
durante este periodo es mayor en condiciones de temperaturas altas y humedad
reducida. El riego controlado es esencial para obtener rendimientos elevados
porque el cultivo es sensible tanto al riego por exceso como por defecto. (Dueñas,
2006)
El cultivo del pepino tiene un alto índice de consumo, tanto fresco como
industrializado, representando una alternativa de producción para el agricultor,
tanto para mercado interno, como con fines de exportación.
17
Materiales y métodos.
El presente trabajo se realizó en la Unidad Empresarial de Base (UEB) Cultivos
protegidos y semiprotegidos, de la Empresa Agropecuaria Valle del Yabú, en el
municipio Santa Clara, provincia Villa Clara. Situada a una latitud de 22° 27' 02,4''
N, a una longitud de 80° 00' 44,7'' W y a una altitud de 22 m s.n.m. Condiciones de
cultivo
El experimento se desarrolló en condiciones de producción en instalaciones
(casas de cultivo) modelo Granma 1 de la empresa cubano española EMBA-MSC
A-12, diseñado por la empresa cubano-española CARISOMBRA, de 540 m2 (12 m
de ancho y 45 m de largo), con una altura a la cumbre de 4,4 m, cerramiento
superior con rafia plastificada (Ginegar, 140 µm, 80% luz difusa), ventana cenital
abierta y malla sombreadora (35%) por los laterales y el frente (Figura1). Tres
casas de cultivo integran un módulo que es atendido por un trabajador. Se
seleccionó para el estudio la casa (504).
Material vegetal: Se emplearon semillas de pepino (Cucumis sativus L.) híbrido
YA-2005 y Paraíso, de crecimiento indeterminado, de la empresa de semilla
holandesa Enza Zaden. Los ensayos se efectuaron de agosto de 2018 a febrero
de 2019.
El cultivo se desarrolló en un suelo pardo mullido medianamente lavado
(Hernández et al., 2015), de textura arcillosa (Tabla 2), con pH ligeramente
18
alcalino y materia orgánica baja (1,4 – 2,5%). Por ello, las casas de cultivo se
enriquecieron con 8,0 t de abono orgánico en el momento de preparación de
suelo. (Anexo 2)
La casa de cultivo presenta cuatro canteros planos de 1,20 m de ancho, con un
largo de 45 m de los cuales 43,0 m son para cultivo, 2,0 m para pasillos y 0,30 m
de alto.
Tabla 2. Características del suelo según análisis de Laboratorio provincial de suelos de la
Provincia de Villa Clara (agosto del 2016).
Cationes Aniones
mg/L cmol/kg mg/L cmol/kg
Ca2+ 28,05 1,39 Cl- 14,2 0,4
Mg2 12,34 1,19 SO42- 36,01 0,74
Na+ 17,33 0,75 CO32- 36 1,22
K+ 1,81 0,04 HCO3- 54,9 0,9
Valor S 59,53 3,37
141,11 3,26
Conductividad eléctrica (dSm-1): 0,327 Sales solubles totales (ppm): 209,66
pH: 8,0
Además, se tomaron los registros de temperatura media, mínima y máxima,
humedad relativa media, mínima y máxima de todo el periodo de experimentación
de la estación Meteorológica 78343 del Ministerio de Ciencia Tecnología y Medio
Ambiente (CITMA), ubicada en Empresa Agropecuaria Valle del Yabú. (Tabla 3)
Tabla 3. Valores de temperatura y humedad relativa medios mensuales de agosto de
2018 a enero de 2019.
Mes-año Temp.
Máx.(ºC) Temp.
Mín.(ºC) Temp.
media(ºC) HR
Máx.(%) HR
Mín.(%)
HR
media(%)
ago-18 32,4 21 26,7 89,2 58,9 84,5
sep-18 32,3 22,7 27,5 88,6 57,4 84,8
oct-18 29,9 21,3 25,6 92 64,1 86,5
nov-18 27,6 19,4 23,5 94,1 56,4 82,5
dic-18 28,1 19,6 23,8 96,2 55,4 83,4
ene-19 27,9 17,3 22,6 96,5 46,1 77,8
19
3.1 Sistema de riego y fertilización.
Las necesidades hídricas y de nutrientes de la plantación se garantizaron con un
sistema de riego por goteo, controlado por un cabezal de riego automatizado.
Cada cantero posee instalados tres ramales de goteros de 16 mm de diámetro,
con goteros(emisores) espaciados a 0,40 cm, con un caudal de 2,0 L/h, una
uniformidad de 96,90% y una eficiencia de 1,92 L/h (96,0%), la cual se considera
adecuada (Igarza y Pupo, 2005).revisado por Mesa 2019.
Para los ajustes de fertilizantes, se aplicó el procedimiento descrito por Moreno
(2007). Se tuvieron en cuenta las condiciones de suelo y las características del
agua del Yabú, certificados por los Institutos de Suelos y Recursos Hidráulicos de
la Provincia de Villa Clara en agosto del año 2016. El agua de riego se considera
dura por su alto contenido de HCO3Ca2+y Mg2+ (Pérez, 2015) y su conductividad
eléctrica es de 0,64 dSm-1.
La fertirrigación se realizó a través de un cabezal automatizado diseñado por la
empresa CEDAI Villa Clara mediante un proyecto enfocado al ahorro de energía y
de fertilizantes (Anexo 1).
El riegómetro(Figura 2) está formado por una sección del
ramal de goteros de 1,0 m de largo que contiene tres
goteros. Se conecta a los laterales de riego de la casa de
cultivo, se sella al final y se recubre con un tubo de
polietileno de mayor diámetro sin orificios que le sirve de
funda o canal donde se colecta la solución nutritiva que se
aplica en cada fertirriego y a través del cual fluye hacia un
recipiente de 10 L.
Por su parte, el lisímetro
(Figura 3) es un dispositivo
que contiene un volumen
conocido de suelo
circundante del que debe ser
representativo (Ritchie y
20
Burnett, 1968). Para su construcción se realizó una excavación de 1,0 m de largo
y 0,30 m de profundidad en una sección del cantero. Se extrajo el suelo y se
colocó una manta de polietileno que se inclinó hacia fuera del cantero en una de
sus esquinas. En este sitio se colocó un fragmento de tubo de polietileno para
facilitar que el líquido lixiviado corriera con facilidad hacia un recipiente colector de
10 L de capacidad (Figura 3). Posteriormente, la manta se recubrió con el suelo
extraído previamente, se niveló el cantero y se ubicaron los ramales con goteros.
3.2 Obtención de posturas.
Las plántulas con tecnología de cepellón, se obtuvieron en la casa de siembra en
bandejas cubanas de polietileno expandido de 247 alvéolos con un volumen cada
uno de 32,50 cm3 de volumen y una profundidad de 6,0 cm. Se utilizó como
sustrato una mezcla (70:30) de abono orgánico (70%) (Estiércol vacuno
descompuesto) y turba rubia (30%).
Figura 4. Casa de posturas con la aplicación de tecnología de cepellón
El riego se efectuó dos veces al día, a razón de 2,0 L por bandeja hasta la salida
de las primeras hojas verdaderas (Moreno, 2007), mediante una regadera de 16 L.
La fertirrigación se realizó cuando la planta emitió las dos primeras hojas
verdaderas hasta finalizar el ciclo, a base de sulfato de potasio solo una vez al día
y con dosis de 2,0 g/L por bandeja
21
3.3 Trasplante.
En la etapa de plantación el esquema empleado fue dos hileras a tres bolillos al
centro del cantero, con un área productiva por cantero de 51,6 m2 (43,0 m x 1,20
m). En cada hilera las plantas estuvieron separadas a 0,30 m (marco de
plantación: 0,30 m x 0,30 m x 0,30 m) para un total de 286 plantas por cantero,
1146 plantas por casa de cultivo y 3 440 plantas por módulo de tres casas. Se
alcanzó una densidad de población de 3,33 plantas/m2(33 300 plantas/ha).
Las actividades agrotécnicas se le realizaron al cultivo según Casanova et al.
(2007), al igual que el control de los organismos plaga, lo cual se basó en
prácticas de saneamiento y la aplicación de productos químicos. La conducción de
la planta se realizó a un tallo.
3.4 Diseño Experimental.
El diseño experimental fue de bloques completos al azar, con 2 cultivares y 3
repeticiones, con 10 plantas por repetición. En el área experimental se
establecieron 6 unidades experimentales, con un total de 14.4m2
Para el análisis de los datos obtenidos en el experimento se usó el paquete
estadístico STATGRAPHICS CENTURION VERSION 15 INFOSTAT VERSIÓN
2018
Para alcanzar el objetivo general propuesto se utilizó el sistema de fertirriego
automatizado disponible.
Tiempo de riego
El tiempo de riego se calculó mediante la ecuación referida por Moreno (2007):
TR= (Dr .IR/e.qe). 60
Dónde:
- TR: tiempo de riego (min)
–Dr: dosis total de riego (L/planta/día) x (plantas/m2)
-IR: intervalo de riego (días)
- e: número de emisores/m2
– qe: caudal de los emisores (L/h)
- 60: factor para expresar el valor en minutos
22
3.5 Monitoreo de la conductividad el pH y la fracción de lavado.
Para el monitoreo de la conductividad eléctrica (CE) y del pH de la solución de
lixiviada y de la solución nutritiva se emplearon un riegómetro y un lisímetro,
respectivamente (Figura 2 y3). Las lecturas de pH y CE se realizaron con un pH-metro
y un Electroconductímetro (HANNA), calibrado con anterioridad con soluciones
recomendadas por el fabricante (Calibration Solution Conductivity, EUTECH
INSTRUMENTS, Holanda). A partir de la CE de la solución nutritiva (CEsn) resultado
del ajuste de iones aportados por los fertilizantes (Moreno, 2007) y el agua de riego se
estimó la CE de la solución lixiviada del suelo (CEsle) máxima que podría alcanzarse
para cada fase fenológica del cultivo. Se consideró una fracción de lavado (FL) de
20% para evitar riesgo de salinidad (Ayers y Westcot, 1994). En la ecuación propuesta
por Rhoades y Merrill (1976) y recomendada por Ayers y Westcot (1994), se sustituyó
la conductividad del agua de riego por la conductividad de la solución nutritiva (CEsn)
que se aplica en el fertirriego:
CEsle=(1+Fl/FL).(CEsn/5)
Dónde:
- CEsle: conductividad eléctrica en la solución lixiviada del suelo (dSm-1)
- FL: fracción de lavado (0,20)
- CEsn: conductividad eléctrica de la solución nutritiva (con ajuste de iones aportados
por los fertilizantes y por el agua de riego) (dSm-1)
- 5: factor
Antes del riego se midió en el lisímetro la conductividad eléctrica real de la solución
lixiviada del suelo (CEslr). Si los valores de CEslr>CEsnren 1,5 dSm-1 se incrementó
del volumen de agua de riego para disminuirlos. Posteriormente en el riegómetro se
midió la conductividad eléctrica real de la solución nutritiva (CEsnr) entregada por los
goteros. Además, se midió el pH. La FL real (FLr) se estimó mediante la
ecuación:(Mesa 2019)
FLr=(vol solución lixiviada (L)/volsolucion nutritiva).100
Donde:
- Volumen de la solución lixiviada: volumen recogido en el lisímetro (L)
- Volumen de la solución nutritiva: volumen de solución nutritiva entregada por los
goteros (L)
23
- 100: valor para expresar la FL en porciento
El tiempo de riego se calculó a partir de la estimación de la evotranspiración del
cultivo (Etc) mediante la fórmula propuesta por Doorenbos y Pruitt (1977):
Etc = Eto. Kc
Dónde:
- Etc: Evotranspiración del cultivo (mm/día)
- Kc: Coeficiente del cultivo
- Eto: Evotranspiración de referencia (mm/ día)
Siguiendo lo referido por Zamora et al. (2004) para los coeficientes de cultivo (Kc) en
Cuba, se empleó un valor de 0,61 inicial, 1,17 medio y 0,77 final (promedios de los
valores referidos para dos cultivares de pepino). La Eto (mm/ día) para los meses del
desarrollo experimental se tomaron de los valores de Eto calculada por Solano et
al.(2003) para Cuba a partir de la ecuación FAO Penman–Monteith
Los valores de precipitaciones obtenidos para la etapa experimental: octubre 107,2
mm, noviembre 85,5 mm, diciembre 77,3 mm, enero 80,9 mm,
Considerando que la Etc en condiciones de cultivo protegido es significativamente
menor que en cultivos abiertos (León y Cun, 2001; Fernández et al., 2010) el valor
calculado se redujo arbitrariamente al 50%
3.6 Efecto del riego sobre el crecimiento, desarrollo y rendimiento agrícola
en cultivo protegido de pepinos.
Con el objetivo de determinar el efecto del riego sobre el crecimiento y desarrollo
de plantas de pepino se seleccionaron en los dos canteros tres parcelas de 10
plantas (60 plantas en total) y se registraron las variables: diámetro del tallo (mm),
longitud de los entrenudos y número de frutos por planta (u).
Diámetro del tallo (mm): se midió semanalmente en la base de la planta a
una altura de 25 cm del suelo, en la parte central de la planta y en el ápice
con un pie de rey.
Longitud de los entrenudos (cm): se midió semanalmente con una regla la
longitud.
Número de frutos por planta (u): se cuantificaron los frutos cuajados se
determinó el efecto del riego sobre la respuesta agronómica de plantas de
24
pepino en condiciones de producción. Estos se clasificaron de acuerdo
con las categorías establecidas por la Norma cubana NC-131:2001
Se registró el acumulado de producción por día de cosecha en cada cultivar y se
calculó el rendimiento por planta (kg/planta), rendimiento por m2 (kg/m2) y el
rendimiento por planta en 1 m2 (kg/planta/m2). Teniendo en cuenta la producción
final se calculó el rendimiento por hectárea en cada módulo al que se aplicó un
programa de riego y se expresó en t/ha.
25
Resultados y discusión.
El monitoreo de los valores de CE y de la FL posibilitaron el manejo del riego por
goteo para el cultivo protegido de pepino. Esta práctica agrícola permite no solo
prevenir la posible salinidad del suelo que ha sido uno de sus propósitos más
difundidos y empleados (Van Hoorn y Alphan, 2006; FAO, 2013), sino también
manejar el riego y la nutrición de las plantas a través del fertirriego.
El monitoreo del volumen, pH, CE y concentración de nutrientes en la solución
lixiviada permite determinar si se están aplicando los fertilizantes y el agua en
exceso o con deficiencia (Mollinedo y Tapia, 2008; Hernández et al., 2014) y por lo
tanto corregir el fertirriego.
En este sentido, con ambos cultivares se
utilizaron los mismos valores de CE se logró
mantener un suministro de solución nutritiva
con CE baja pero constante en la zona radical
de las plantas, no se ocasionaron
fluctuaciones frecuentes en la CE ni en FL. El
objetivo del uso de lisímetros es determinar
cuantitativamente el volumen de solución lixiviada y usar esos datos como
retroalimentación en el manejo del riego. En este estudio aunque no se empleó un
lisímetro clásico, la forma en que se construyó (Figura 3) permitió monitorear tanto
la FL como la CE. La medición de la CE es sencilla y rápida con un equipo portátil
(Figura 5). Puede ser realizada por los propios operarios del fertirriego que tienen
una herramienta de trabajo como vía de control adicional del funcionamiento del
sistema automatizado.
Se reconoce que el estrés osmótico necesita tiempo para que se observen las
afectaciones en las plantas (Qiuet al., 2017). Por ello, con los resultados se
pueden definir acciones a tiempo para corregir las desviaciones de los valores
previstos, evitar daños a las plantas y finalmente, su repercusión negativa en el
rendimiento del cultivo.
26
4.1 Análisis de la Conductividad Eléctrica.
El análisis de los resultados de la conductividad eléctrica indicaron que aunque
dan reservas para optimizar el fertirriego lo cual dependerá del mejor conocimiento
del contenido de nutrientes en el suelo,(esto depende de análisis de suelos
frecuentes) de la demanda de asimilación de nutrientes por la planta en cada fase
fenológica, de los cultivares empleados y de las mediciones de las variables
climáticas dentro de la casa de cultivo que permitan estimar la Etc real (Allen et al.,
1998; FAO, 2006; Dorais et al., 2016).
Tabla 4. Conductividad eléctrica en la solución lixiviada, por fases fenológicas, registradas
en el cultivo protegido de pepino cultivares Ya-2005 y Paraíso
CEslr mín-máx Fase CEsn CEsle
Cucumis sativus
Trasplante a salida de 1ras hojas verdaderas 0,69 0,90 1,91 - 2,11
Salida de las 1ra hojas verdaderas a inicio de floración
1,20 1,44 1,93 - 2,16
Inicio de floración a inicio de la cosecha 2,0 2,28 1,90 - 2,30
Inicio de la cosecha a –plena producción 2,2 2,33 2,00 - 2,40
Plena cosecha al final del ciclo 2.35 2.5 2.2- 2,8
CEsn: Conductividad eléctrica de la solución nutritiva (aporte de fertilizantes y agua de
riego). CEsle: Conductividad eléctrica de la solución lixiviada máxima estimada
(CEsle=(1+FL)/FL)(CEsn/5).CEslr mín-máx: valores de conductividad eléctrica reales
mínimos y máximos de la solución lixiviada obtenidos con la aplicación de cada programa
de riego.
El riego incidió en que se observaran diferencias en la CE de la solución lixiviada
(CEslr) con respecto al valor umbral de CE referido para el cultivo (2,5 dSm-1)
(Maas y Hoffman, 1977; Dueñas, 2015) en las fases desde el desarrollo de los
frutos hasta la cosecha. (Tabla4).
Este resultado pudo estar influenciado por el intervalo de riego. Se ha descrito por
diferentes autores que cuando se realizan riegos frecuentes la evaporación
disminuye, contrario a lo que sucede con intervalos de riego mayores donde la
27
disminución del contenido hídrico del suelo lleva consigo un aumento en la
concentración de sales en la zona radical (Van Hoorn y Alphan, 2006; FAO, 2013).
Por estas razones y atendiendo a los resultados del monitoreo de la conductividad
eléctrica (CEslr) y la fracción de lavado real (FLr) fue necesario en varias
ocasiones aumentar el riego para disminuir la CE en el suelo que alcanzó picos en
diferentes momentos del ciclo (Figura8).Mediante la modificación de la cantidad de
agua que drena debajo de la zona radical de la planta(FL) se puede ajustar el
balance iónico entre la solución nutritiva que se aplica y la solución de suelo (Qiu
et al., 2017) referenciado por Mesa, 2019.
4.2 Análisis de la Estadística.
El análisis de los datos con estadística descriptiva mostró menores valores de
desviación típica y varianza que evidenciaron estabilidad en el suministro de
nutrientes a las plantas mediante el fertirriego (Tabla5). Al respecto, se ha
comprobado que la disponibilidad de agua y nutrientes en el suelo son los dos
factores más importantes que favorecen el crecimiento y desarrollo del pepino en
casas de cultivo (Wang et al.2018).
Tabla 5. Resultados del análisis mediante estadística descriptiva de los valores de
conductividad eléctrica en la solución nutritiva y en la solución lixiviada del suelo para
cultivo de pepino.
Análisis estadístico CE riegómetro CE
Lisímetro
Media 1,82 2,25
Error típ. de la media
0,08 0,07
Mediana 2,03 2,29
Moda 1,20a 1,19a
Desviación típica 0,62 0,59
Varianza 0,4 0,37
Rango 2,11 1,99
Mínimo 0,41 1,2
Máximo 2,54 3,09
28
aSe presenta la moda de menor valor
Fracción de lavado
Los riegos diarios con el tiempo de riego fraccionado en varios turnos de 10
minutos permitieron una estabilidad en la fracción de lavado (Tabla 6).
Tabla 6.Cantidad de riego recibido en días.
Dias No de Riegos litro/planta
3 0 0
13 1 0,33
10 2 0,66
25 3 1
12 4 1,33
Se ha considerado que esta es una variable que depende de diferentes factores
que intervienen en el balance de agua del cultivo (entre los que se mencionan el
manejo del riego, la calidad del agua, el clima, el suelo, la evapotranspiración) y de
la sensibilidad del cultivo a la salinidad.
4.3 Efecto del riego sobre el crecimiento, desarrollo y rendimiento agrícola
de plantas de pepino. Cultivares YA-2005 y Paraíso en cultivo protegido.
(Cucumis Sativus.L), cultivares YA-2005 y Paraíso en cultivo protegido en
condiciones de producción se desarrollaron en un ciclo productivo de 70 días
después del trasplante (ddt) durante el cual se observaron los caracteres
morfológicos descritos para el cultivar (Figura6) y fue posible realizar 11cosechas
(cada tres días). Los resultados demostraron que la aplicación dela CE del agua
de riego influyó sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas.
29
Figura 6.Plantas, flores y frutos de (Cucumis Sativus.L)
a b c
Figura 7. a) Cultivar YA-2005; b) cultivar Paraíso, c) medición del diámetro del tallo
El cultivo promedió 28 días desde el trasplante hasta el inicio de la floración sin
diferencias significativas entre ambos híbridos.
El diámetro del tallo en la base, en la parte media de la planta y en el ápice al
aplicar pruebas no paramétricas, Kruskal Wallis presentó diferencias significativas
entre ellos a partir de los 32 días después del trasplante(ddt) aplicando el mismo
riego para los tiempos de evaluación (ddt) (tabla 7,8 y 9).
Tabla7. Comparación del diámetro del tallo en la base en híbridos de pepino evaluados
Cultivar
Diámetro del tallo en la base
DE
Paraíso75 0.64b 0.18
Ya-2005 0.85a 0.28
*Medias con letras no comunes difieren significativamente, para p_value ≤ 0.05.
Tabla8.Comparación del diámetro del tallo en la parte media de la planta en híbridos de
pepino evaluados
Cultivar Diámetro del tallo
en el Centro DE
Paraíso75 0.51b 0.16
Ya-2005 0.57a 0.18
30
*Medias con letras no comunes difieren significativamente, para p_value ≤ 0.05.
Tabla9. Comparación del diámetro del tallo en el ápice de la planta en híbridos de
pepino evaluados
Variedad Diámetro del tallo
del Ápice DE
Paraíso75 0.41b 0.42
Ya-2005 0.47a 0.52
*Medias con letras no comunes difieren significativamente, para p_value ≤ 0.05.
Figura 8. Comparación de valores de Conductividad Eléctrica
Con el tiempo de riego calculado a partir de la estimación de la Etc, fraccionado en
turnos de 10 minutos y frecuencia diaria se obtuvieron valores significativamente
superiores para el número de frutos cuajados y la masa fresca de los frutos por
planta (kg) para el YA 2005. Sin embargo, el número de flores fue similar en
ambos tratamientos.
Tabla10. Efecto del riego sobre la fase reproductiva del pepino en casas de cultivos.
31
Cultivar Numero de frutos….
Frutos cuajados
Masa fresca fruto/planta(kg)
Paraiso 6.16a 5.16a 1.49a
Ya-2005
7.36a 7.00b 2.21b
*Medias con letras comunes no difieren significativamente, para p_value ≤ 0.05.
Diferentes autores han informado a partir de los resultados de sus investigaciones
que la CE es uno de los factores que determina el crecimiento, desarrollo y
rendimiento de los cultivos (FAO, 2013, Dorais et al., 2016). Los resultados
obtenidos con anterioridad mostraron escasas oscilaciones de la CE y la FL en
ambos cultivares, pero que se hicieron marcadas durante la fase reproductiva del
cultivo. Se ha comprobado que cuando si se eleva la CE se producen abortos
florales en el cultivo del pepino (Dorais et al., 2016) y aunque los valores se
mantuvieron similares para ambos cultivares, es posible que la cultivar Paraíso
necesite valores de CE menores, lo cual fue observado durante el desarrollo del
experimento y pudo ser la causa de que a pesar de que el número de flores fuera
similar, el número de frutos que se desarrollaron fue significativamente menor en
el cultivar Paraíso y por ende la masa fresca de frutos por planta del cultivar
Paraíso (Cucumis sativus, L.) se considera moderadamente tolerante a la
salinidad pero la respuesta ante variaciones de la CE por encima del umbral
dependen del cultivar (Dorais et al., 2001;). Además, cambios bruscos de la CE en
la zona radical pueden tener un efecto negativo en las raíces y en consecuencia
sobre el crecimiento de las plantas y la calidad de los frutos (Dorais et al., 2001).
En el cultivar Ya-2005 se obtuvo un número de frutos en correspondencia con lo
referido por diferentes autores para el cultivo de pepino (entre 6y 8) (Dorais et al.,
2016). De igual forma, el rendimiento agrícola y sus componentes variaron de
acuerdo con el cultivar empleado (Tabla11). El cultivar Ya-2005 superó al cultivar
Paraíso en la producción en 181 Kg, y también en el rendimiento donde tuvo el
una diferencia de 3,51 Kg/m2.
32
Diferentes investigaciones coinciden en que a pesar de que los resultados del
rendimiento del pepino en presencia de déficit hídrico pueden variar con los
factores biológicos y ambientales que inciden en el ciclo del cultivo, un déficit
hídrico moderado durante la fase reproductiva, que no comprometa el estado
hídrico de las plantas, conduce a incrementos en el rendimiento (Dorais et al.,
2016). Esta pudiera ser una de las razones por las cuales el rendimiento agrícola,
fue mayor con el cultivar Ya-2005.
En este sentido, se ha demostrado que el incremento del número de aplicaciones
de riego por día mejora la respuesta del cultivo al déficit hídrico y tiene un impacto
positivo en el uso del agua por la planta y en la calidad de los frutos,
especialmente cuando se emplea un sistema de riego por goteo bien diseñado,
manejado y automatizado (Mesa. 2019). Se ha valorado que un déficit de riego
aplicado al cultivo de pepino durante el desarrollo del fruto y la maduración es útil
no solo para disminuir los costos de producción y preservar el recurso agua, sino
también para mejorar la firmeza de los frutos y aumentar el contenido de sólidos
totales solubles. Durante la floración y cuaje de los frutos se recomienda hacer
riegos frecuentes localizados (Mesa. 2019).En este caso variaron entre 3 y4 riegos
de 10 min cada uno.
Tabla 11. Producción y rendimiento por cosecha
Paraíso Paraíso Ya- 2005 Ya-2005
Cosechas Producción (kg) Rdto (kg/m2) Producción (kg) Rdto (kg/m2)
1 48 0,93 85 1,65
2 13 0,25 40 0,78
3 20 0,39 20 0,39
4 32 0,62 41 0,79
5 27 0,52 56 1,09
6 30 0,58 55 1,07
7 109 2,11 150 2,91
8 96 1,86 90 1,74
9 32 0,62 28 0,54
10 0 0,00 94 1,82
11 120 2,33 49 0,95
Total 527 10,21 708 13,72
33
El rendimiento acumulado siguió una tendencia lineal durante el ciclo del cultivo
(Figura 9). Después de 70 ddt y 11 cosechas esta variable no mostraba
decrecimiento lo cual indica las potencialidades del pepino para la época de
invierno en las condiciones de las casas de cultivo.
Figura 9 Rendimiento acumulado de pepino
El rendimiento por cosecha mostró fluctuaciones con ambos cultivares (Tabla11),
posiblemente influenciado por la práctica agrícola de realizar las cosechas cada
tres días.
34
Conclusiones
1. La CE del riegómetro osciló entre 0,64-2,35dSm-1, mientras que los del
lisímetro estuvieron en el rango de 090-2,5 dSm-1.
2. Las dosis de riego aplicadas fueron ascendiendo de 0,33 l/planta a 1,33 l/planta
según la necesidad del cultivo y las frecuencias de riego aumentaron durante el
ciclo del cultivo desde un riego diario en sus primeras 2 semanas hasta cuatro
riegos en las finales, siendo siempre de diez minutos de duración cada uno.
3. El cultivar YA-2005 bajo el mismo programa de riego manifestó mejores
parámetros en cuanto a diámetro del tallo, longitud de los entrenudos y mayor
producción comercial.
35
Recomendaciones.
Repetir el experimento para corroborar los resultados alcanzados y recomendar
las dosis de CE para ambos cultivares.
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Anexo 1
El sistema se basa en automática programable y está compuesto por:
1. Estación de bombeo es una caseta de 4,0 m x 3,0 m En ella se
encuentran los equipos de
bombeo integrados por una
electrobomba (Caprari, Italia,
Modelo PM 80/5Y), con un
gasto de 15 L/s (54 m3/h),
1775 rpm, factor de potencia
de 0,82, consumo de 24 A y
consumo de energía eléctrica de 15 kw/h.
2. Conductora de agua: compuesta por una tubería de Polietileno de alta
densidad (PAD) de 90,0
mm de diámetro, 6,0 mm
de grosor de paredes y
450,0 m de longitud desde
la estación de bombeo al
cabezal del fertirriego
3. Cabezal de fertirriego: es una caseta de 7,0 m
de largo y 4,57 m de ancho, donde se encuentran
los equipos para el fertirriego.
4. Equipos de fertirriego compuesto por:
Autómata Programable:
donde se fija la dosis de
fertilizantes, el tiempo y
frecuencia de riego para
entregar a los sectores de
riego plantados.
Tanques de Polietileno de baja Densidad (PBD): tienen una capacidad de
1500 Litros. En ellos se mezclan los fertilizantes (g/m3) con agua, en una
alta concentración (solución madre).
Bombas dosificadoras de fertilizantes: se dispone de cinco bombas con
un gasto de 125 L/h. Estas se encargan
de extraer la solución madre del tanque e
inyectarla a la conductora de agua para
formar una mezcla agua – fertilizante
(solución nutritiva), que se aplica de
forma cultivarda a los cultivos.
Flujómetro: registra la cantidad de líquido
(agua) que pasa por el sistema y permite
contabilizar el gasto de agua.
Sopladores: dos sopladores entregan aire a los
tanques de solución madre y mantienen en
agitación las mezclas para evitar que sedimenten.
Filtro retrolavable: se encarga de filtrar el
agua de riego para eliminar contaminantes
orgánicos.
Sensores de Conductividad eléctrica y pH:
entregan al autómata los valores de
Conductividad eléctrica y pH de la solución
nutritiva propuesta.
5. Ramales de goteo (Tiran): tienen 16,0 mm de diámetro y 2,5 mm de
grosor de paredes. Se colocan tres ramales
(Figura 4L) de 43 m de largo y 0,20 m de
separación, sobre el cantero. Los goteros
con un gasto de 2,0 L/h se separan a 0,40 m
entre ellos
6. Panel de Electroválvulas: está compuesto
por cuatro electroválvulas), en interacción
con el autómata y la cultivación realizada
por el operador. Ejecuta la orden del
autómata y deja pasar la solución nutritiva al
sector escogido.
7. Sectores de riego: cada uno integrado por
un módulo formado por tres casas de cultivo que se disponen en hileras
integradas por 12 para un total de cuatro sectores de tres casas de
cultivo por hilera.
8. Conductora secundaria de PAD: tiene 50,0 mm de diámetro y 3,0 mm de
grosor de paredes y se conecta desde la salida de las electroválvulas
hasta cada sector de riego.
9. Sensores: registran la humedad del suelo en el cantero plantado de cada
cultivo, sensores de Conductividad eléctrica y pH miden estas variables
en la solución nutritiva.
10. Sistema de monitoreo: se utiliza un riegómetro y un lisímetro que son dos
instrumentos sencillos y relativamente fáciles de construir. Tienen la
función de colectar la cantidad de agua que se aplica al módulo en un
metro de riego y la solución lixiviada, respectivamente.
Anexo 2.
Casa en preparación de suelo.
Anexo 3. Programa de aplicación foliar para los cultivos (en
construcción).