universidad de guayaquil tesis de grado...
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I
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
TESIS DE GRADO
PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE:
INGENIERO AGRÓNOMO
TEMA:
PRODUCCIÓN URBANA DE PEPINO (Cucumis sativus L.)
MEDIANTE DOS SISTEMAS DE CULTIVO HIDROPÓNICO
AUTOR:
JOSÉ ANTONIO SANTILLÁN RODRÍGUEZ
DIRECTOR DE TESIS:
ING. AGR. CARLOS RAMÍREZ AGUIRRE MSc.
GUAYAQUIL - ECUADOR
2016
II
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
La presente tesis de grado titulada “PRODUCCIÓN URBANA DE
PEPINO (Cucumis sativus L.) MEDIANTE DOS SISTEMAS DE
CULTIVO HIDROPÓNICO”, realizada por José Antonio Santillán
Rodríguez, bajo la dirección del Ing. Agr. Carlos Ramírez Aguirre MSc.,
ha sido aprobada y aceptada por el tribunal de sustentación, como requisito
previo para obtener el título de:
INGENIERO AGRÓNOMO.
TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN
______________________________
Ing. Agr. Eison Valdiviezo Freire, MSc.
PRESIDENTE
__________________________ ___________________________
Ing. Agr. Carlos Ramírez Aguirre, MSc Ing. Agr. Segress García Hevia, MSc.
EXAMINADOR PRINCIPAL EXAMINADORA PRINCIPALIZADA
III
CERTIFICADO DEL GRAMÁTICO
ING. AGR. CARLOS RAMÍREZ AGUIRRE MSc., con domicilio ubicado
en la ciudad de Guayaquil, por medio del presente tengo a bien
CERTIFICAR: Que he recibido la tesis de grado elaborada por el Sr. José
Antonio Santillán Rodríguez, con C.I 0916016439 previo a la obtención del
Título de Ingeniero Agrónomo.
TEMA DE TESIS “PRODUCCIÓN URBANA DE PEPINO (Cucumis
sativus L.)” MEDIANTE DOS SISTEMAS DE CULTIVO
HIDROPÓNICO”
La tesis revisada ha sido escrita de acuerdo a las normas gramaticales y de
sintaxis vigentes de la Lengua Española.
ING. AGR. CARLOS RAMÍREZ AGUIRRE MSc.
C.I. 0905384046
Celular 0994230560
No. Registro Senescyt: 8516R-12-4089
Fecha de registro: 25-06-2012
IV
DEDICATORIA
Dedico la presente tesis a Dios quien en todo momento me ha guiado por el
buen camino, brindándome salud, paciencia y perseverancia para cumplir tan
anhelado logro profesional.
A mis padres Celedina Rodríguez y Antonio Santillán, quienes con su
esfuerzo, sacrificio y apoyo desinteresado, hicieron que yo pueda alcanzar
una de mis metas fijadas.
A mis queridas hermanas Elizabeth y Yamina, ya que siempre estuvieron
motivándome en las buenas y en las malas para salir adelante en mis estudios
universitarios.
V
AGRADECIMIENTO
Agradezco de todo corazón a mi familia por la ayuda brindada para terminar
mi carrera profesional.
También dejo constancia de mis más sinceros agradecimientos al Ing. Agr.
Eison Valdiviezo Freire MSc., por el asesoramiento que me brindo en la parte
estadística del presente trabajo, a mi director de tesis Ing. Agr. Carlos
Ramírez Aguirre MSc., que me supo guiar de forma acertada con la
realización de la investigación, al Ing. Agr. Iván Ramos Mosquera, por el
aporte desinteresado de sus conocimientos en esta tesis. A la Ab. Isabel
Zambrano Navarro que me ayudo durante todo el proceso de sustentación.
A los señores miembros que conforman el Tribunal de Sustentación.
Al personal docente y administrativo que conforman la Facultad de Ciencias
Agrarias de la Universidad de Guayaquil, que estuvieron presentes durante
toda mi formación universitaria.
Para concluir, agradezco a mis compañeros que de una u otra manera me
ayudaron en mi etapa universitaria.
VI
José Antonio Santillán Rodríguez C.I. 0916016439
Teléfono celular: 0982693000
Email: [email protected]
La responsabilidad de los resultados, conclusiones y
recomendaciones del presente trabajo de investigación,
pertenece exclusivamente al autor.
VII
FICHA DE REGISTRO DE TESIS
TÍTULO: Producción urbana de pepino (Cucumis sativus L.) mediante dos sistemas de cultivo
hidropónico. AUTOR:
Santillán Rodríguez José Antonio DIRECTOR:
Ing. Agr. Carlos Ramírez Aguirre MSc.
INSTITUCIÓN:
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD:
CIENCIAS AGRARIAS
CARRERA: Ingeniería Agronómica
FECHA DE PUBLICACIÓN: No. DE PÁGS.:
ÁREAS TEMÁTICAS: Agricultura urbana
PALABRAS CLAVES: Sistemas, hidroponía, NFT horizontal, sustrato inerte, pepino
RESUMEN: La presente investigación se llevó a cabo en la ciudadela Simón Bolívar, mz. 2 villa
112, ciudad de Guayaquil, provincia del Guayas. Los objetivos fueron: a) Evaluar el
comportamiento agronómico del cultivo de pepino (Cucumis sativus L.) bajo los sistemas NFT
horizontal y de sustrato inerte; b) Realizar un análisis económico comparativo entre los dos
sistemas de producción hidropónica. Se realizó el sistema NFT horizontal y de sustrato inerte, con
tres variedades de pepino Marketmore 76, Beth alpha y Jaguar F1. Para la evaluación del proyecto
se empleó el diseño completamente al azar con arreglo factorial (AxB), con cuatro repeticiones,
para el análisis de las variables, días a la floración y diámetro de tallo, para las demás variables se
usó el diseño completamente al azar, debido a que el sistema NFT Horizontal presentó la
enfermedad de Damping-off provocando la muerte de las plantas cada vez que se lo repetía. Para
la comparación de medias de tratamientos se utilizó las pruebas de Tukey y Duncan al 5% de
probabilidad.
Se concluyó: a) El mejor sistema de producción hidropónica fue el sistema de sustrato inerte; b)
Los tratamientos cultivados en el sistema NFT Horizontal no progresaron debido a la presencia de
la enfermedad de Damping-off; c) Los tratamientos producidos con el sistema de sustrato inerte,
fueron los adecuados para la producción de pepino; d) La variedad Jaguar F1 presentó las mejores
características agronómicas en la mayoría de las variables utilizadas en la investigación; e) El
análisis económico nos indica que la variedad Jaguar F1 obtuvo el mejor beneficio neto en el
sistema de sustrato inerte.
No. DE REGISTRO (en base de datos): No. DE CLASIFICACIÓN:
DIRECCIÓN URL (tesis en la web):
ADJUNTO URL (tesis en la web):
ADJUNTO PDF: Sí NO
CONTACTO CON AUTOR: Teléfono:
0982693000 E – mail:
CONTACTO EN LA INSTITUCIÓN:
Ciudadela Universitaria “Dr. Salvador
Allende”.
Av. Delta s/n y Av. Kennedy s/n.
Guayaquil- Ecuador
Nombre: Ing. Agr. Carlos Ramírez Aguirre, MSc.
Teléfono: 2288040
E – mail:
www.ug.edu.ec/facultades/cienciasagrarias.aspx
VIII
ÍNDICE GENERAL
Pág.
CARÁTULA……………………………………………………………… I
TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN……………………………………... II
CERTIFICADO DE GRAMATOLOGÍA ……………………………… III
DEDICATORIA…….……………………………………………………. IV
AGRADECIMIENTO…………………………………………………… V
RESPONSABILIDAD…………………………………………………… VI
REPOSITORIO…………………………...……………………………… VII
ÍNDICE GENERAL……………………………………………………… VIII
ÍNDICE DE CUADROS DE TEXTO………………………………….. XIII
ÍNDICE DE FIGURAS DE TEXTO…………………………………… XIV
ÍNDICE DE CUADROS DE ANEXOS………………………………… XIV
ÍNDICE DE FIGURAS DE ANEXOS…………………………………. XVII
ÍNDICE DE DIAGRAMAS……………………………………………… XIII
I. INTRODUCCIÓN…………………………………………………… 1
1.1 Planteamiento del problema……………………………………. 2
1.2 Formulación del problema……………………………………… 3
1.3 Justificación…………………...……………………………….. 3
1.4 Factibilidad……………….…………….………………………. 4
1.5 Objetivos de la investigación…………………………………… 4
1.5.1 Objetivo general………………………………….…….. 4
1.5.2 Objetivos específicos..………….……………………… 4
II. REVISIÓN DE LITERATURA...………………………………… 5
IX
2.1 Taxonomía.…………………………………………………… 5
2.2 Origen…………………………………………………………. 5
2.3 Características…………………………………………………. 6
2.4 Valor nutricional…………….………………………………… 6
2.5 Hidroponía………..….……………………………………….... 6
2.5.1 Importancia, ventajas y desventajas de la hidroponía.…. 7
2.5.2 Cultivo hidropónico vs cultivo en tierra………………….. 8
2.5.3 Cultivar NFT Horizontal (Nutrient Film Technique)…….. 10
2.5.3.1 Ventajas del sistema NFT Horizontal……..… 10
2.5.2.2 Requerimientos del sistema NFT (Nutrient
Film Technique)………………………………
11
2.5.4 Cultivar en sustrato sólido, inerte y poroso……………... 11
2.6 Solución nutritiva……………………………………………… 12
2.6.1 Solución hidropónica La Molina.……………………… 12
2.6.2 Modo de preparación…..……………………………… 13
2.6.3 Modo de uso……………………...……………………. 15
2.7 Sustrato…………………………………………………………. 15
2.7.1 Características del sustrato……………………….……. 15
2.7.2 Arena (Granito)……………………………………….… 15
2.7.3 Cascarilla de arroz……………………………………… 16
2.8 Tipos de siembra en hidroponía………………………………… 16
2.9 Hipótesis………………………………………………………… 17
III. MATERIALES Y MÉTODOS…………….…...…………..………. 19 18
3.1 Localización del ensayo..…………….……………….……….. 18
X
3.2 Materiales y equipos……………………………………………. 18
3.2.1 Materiales………………….………………………….. 18
3.2.2 Equipos….……………………………………………. 18
3.2.3 Material de siembra…...……………………………….. 19
3.2.3.1 Marketmore 76……………………………… 19
3.2.3.2 Beth alpha…………………………………… 19
3.2.3.3 Pepino jaguar f1…………………………….. 19
3.3 Factor estudiados………………………………………………. 20
3.3.1 Diseño de tratamientos………………………………. 20
3.3.2 Diseño experimental y análisis de varianza…………… 20
3.3.3 Delineamiento experimental…………………………… 22
3.3.3.1 Sistema NFT Horizontal……………………. 22
3.3.3.2 Sistema de Sustrato inerte………………….. 22
3.4 Manejo del experimento………………………………………. 22
3.4.1 Semilleros……………………………………………… 22
3.4.2 Manejo del semillero………………………………….. 23
3.4.3 Preparación del sustrato y llenado de fundas…………. 23
3.4.4 Elaboración de sistemas de producción………………. 23
3.4.5 Implementación de sarán y plástico…………………… 24
3.4.6 Trasplante……..………………………………………. 24
3.4.7 Aplicación de soluciones nutritivas…………………… 24
3.4.8 Riego…………………………………………………… 26
3.4.9 Tutorado……………………………………………….. 27
3.4.10 Poda……………………………………………………. 27
XI
3.4.11 Control fitosanitario……………………………………. 27
3.4.12 Cosecha………………………………………………… 28
3.5 Datos tomados…………………..………………………………. 28
3.5.1 Días a la floración……………………………………… 28
3.5.2 Diámetro de tallo (cm)………………………………… 28
3.5.3 Número de frutos por planta………………………….. 28
3.5.4 Peso del fruto por planta (g)…………………..………. 28
3.5.5 Longitud del fruto (cm)……………………………….. 29
3.5.6 Diámetro del fruto (cm)……………………………….. 29
3.5.7 Peso del fruto por módulo (kg)………………………… 29
3.5.8 Número de frutos en módulo por tratamiento…………. 29
3.5.9 Análisis económico……………………………………. 29
IV. RESULTADOS EXPERIMENTALES………………………..…… 30
4.1 Resumen de los análisis estadísticos……………………..……. 30
4.2 Días a la floración………………………………………..……. 32
4.3 Diámetro de tallo (cm)………………………………………..... 33
4.4 Número de frutos por planta…………………………………… 34
4.5 Peso de fruto por planta (g)……………………………………. 35
4.6 Longitud de fruto (cm)………………………………….…….. 35
4.7 Diámetro de fruto (cm)……………………………….………. 35
4.8 Peso de fruto por modulo (kg)……………………..………….. 35
4.9 Número de frutos en modulo por tratamiento………………… 35
4.10 Análisis económico de los tratamientos……………………… 38
V. DISCUSIÓN…………………………………………………………. 40
XII
VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES………………….... 41
VII. RESUMEN………………………………………………………….. 42
VIII. SUMMARY……………………………………………………….. 44
IX. LITERATURA CITADA…………………………………………. 45
ANEXOS…………………………………………………………………. 48
XIII
ÍNDICE DE CUADROS DE TEXTO
Pág.
Cuadro 1. Valor nutricional del pepino…………….…………………..……. 6
Cuadro 2. Cultivo hidropónico vs. Cultivo en tierra……….…………..……. 9
Cuadro 3. Combinación de tratamientos………….………..……………….. 20
Cuadro 4. Esquema de fuente de variación y grados de libertad para el
análisis de la varianza usado para las variables días a la floración
y diámetro de tallo………………………………………………..
21
Cuadro 5. Esquema de fuente de variación y grados de libertad para el
análisis usado para las variables, número de frutos por planta,
peso de fruto por planta, longitud de fruto, diámetro de fruto,
peso de frutos por módulo y número de frutos en módulo por
tratamiento……………………………………………………….
21
Cuadro 6. Resumen de la significancia estadística de dos variables
obtenidas en el experimento “Producción urbana de pepino
(Cucumis sativus L.), mediante dos sistemas de cultivo
hidropónico”. Guayaquil, 2016.......................................................
31
Cuadro 7. Resumen de la significancia estadística de seis variables obtenidas
en el experimento “Producción urbana de pepino (Cucumis
sativus L.), mediante dos sistemas de cultivo hidropónico.
Guayaquil”, 2016………………………………………………..
31
Cuadro 8. Promedio de dos variables obtenidas en el experimento:
“Producción urbana de pepino (Cucumis sativus L.), mediante
dos sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil, 2016……….
34
Cuadro 9. Promedio de seis variables obtenidas en el experimento:
“Producción urbana de pepino (Cucumis sativus L.), mediante
XIV
dos sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil, 2016……….. 36
Cuadro 10. Análisis de Presupuesto parcial, obtenido en el experimento:
“Producción urbana de pepino (Cucumis sativus L.), mediante
dos sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil, 2016…………
39
ÍNDICE DE FIGURAS DE TEXTO
Figura 1. Interacción entre sistemas producción hidropónica y variedades de
pepino para la variable días a la floración. Guayaquil, 2016…………
32
Figura 2. Interacción entre sistemas producción hidropónica y variedades de
pepino para la variable diámetro del tallo. Guayaquil, 2016………
33
Figura 3. A) Sistema de sustrato inerte; B) Sistema NFT horizontal; C) Plantas
infectadas con Damping off. Guayaquil, 2016………………………..
37
ÍNDICE DE CUADROS DE ANEXOS
Pág.
Cuadro 1A. Programación SAS para el análisis de dos variables obtenidas del
experimento: “Producción urbana de pepino (Cucumis sativus
L.), mediante dos sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil,
2016…………………………………………………………….
50
Cuadro 2A. Programación SAS para el análisis de seis variables obtenidas
del experimento: “Producción urbana de pepino (Cucumis sativus
L.), mediante dos sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil,
2016………………………………………………………………
51
Cuadro 3A. Análisis de la varianza de la variable días a la floración (días).
52
XV
Guayaquil, 2016…………………………………………………
Cuadro 4A. Datos sobre los días a la floración tomados en el experimento:
“Producción urbana de pepino (Cucumis sativus L.), mediante
dos sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil, 2016………
52
Cuadro 5A. Análisis de la varianza de la variable diámetro de tallo (cm).
Guayaquil, 2016…………………………………………………
53
Cuadro 6A. Datos sobre el diámetro de tallo (cm), tomados en el
experimento: “Producción urbana de pepino (Cucumis sativus
L.), mediante dos sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil,
2016……………………………………………………………
53
Cuadro 7A. Análisis de la varianza de la variable número de frutos por
planta. Guayaquil, 2016…………………………………………
54
Cuadro 8A. Datos sobre el número de frutos por planta, tomados en el
experimento: “Producción urbana de pepino (Cucumis sativus
L.), mediante dos sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil,
2016………………………………………….…………………
54
Cuadro 9A. Análisis de la varianza de la variable peso de fruto por planta
(g). Guayaquil, 2016……………………………………………
55
Cuadro 10A. Datos sobre el peso de frutos por planta (g), tomados en el
experimento: “Producción urbana de pepino (Cucumis sativus
L.), mediante dos sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil.
2016……………………………………………………………
55
Cuadro 11A. Análisis de la varianza de la variable longitud de fruto (cm).
Guayaquil, 2016………………………………………………
56
Cuadro 12A. Datos sobre longitud del fruto (cm), tomados en el
XVI
experimento: “Producción urbana de pepino (Cucumis sativus
L.), mediante dos sistemas de cultivo hidropónico”.
Guayaquil, 2016…………………………………………….
56
Cuadro 13A. Análisis de la varianza de la variable diámetro de fruto (cm).
Guayaquil, 2016………………………………………………
57
Cuadro 14A. Datos sobre diámetro del fruto (cm), tomados en el
experimento: “Producción urbana de pepino (Cucumis sativus
L.), mediante dos sistemas de cultivo hidropónico”.
Guayaquil, 2016………………..……………………………
57
Cuadro 15A. Análisis de la varianza de la variable peso de fruto por módulo
(kg). Guayaquil, 2016……………………………..…………
58
Cuadro 16A. Datos sobre peso de fruto por módulo (kg), tomados en el
experimento: “Producción urbana de pepino (Cucumis sativus
L.), mediante dos sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil,
2016……………………………………………………………
58
Cuadro 17A. Análisis de la varianza de la variable número de frutos en
módulo por tratamiento. Guayaquil, 2016……………………
59
Cuadro 18A. Datos sobre número de frutos del módulo por tratamiento
tomados en el experimento: “Producción urbana de pepino
(Cucumis sativus L.), mediante dos sistemas de cultivo
hidropónico”. Guayaquil, 2016……………………………….
59
XVII
ÍNDICE DE FIGURAS DE ANEXOS
Figura 1A. Variedades de semillas de pepino utilizadas en el ensayo. Guayaquil
2015.…................................................................................................
61
Figura 2A. Elaboración de semilleros de las tres variedades de pepino
utilizadas en el experimento. Guayaquil,
2015…………………………………………………………………
61
Figura 3A. Lavado de sustratos empleado en el sistema de sustrato inerte.
Guayaquil, 2015………………………………………………….
62
Figura 4A. Secado de sustrato y llenado de fundas utilizados en el sistema de
sustrato inerte. Guayaquil, 2015…………………………………..
62
Figura 5A. Instalación del sistema NFT horizontal. Guayaquil, 2015………….. 63
Figura 6A. Tanque elevado empleado en el sistema de sustrato inerte.
Guayaquil 2015…………………………………………………
63
Figura 7A. Instalación de canales recolectores de solución nutritiva empleados
en el sistema de sustrato. Guayaquil, 2015……………………..
64
Figura 8A. Sistemas de sustrato inerte instalado. Guayaquil, 2015…………….. 64
Figura 9A. Preparación de soluciones nutritivas utilizadas para el riego en cada
sistema. Guayaquil, 2015…………………………………………….
65
Figura 10A. Visita del director de tesis Ing. Agr. Carlos Ramírez Aguirre MSc.
al campo experimental donde se llevó a cabo el estudio.
Guayaquil, 2015…………………………………………………..
65
Figura 11A. Recolección de solución nutritiva en el sistema de sustrato inerte.
Guayaquil, 2015……………………………………………………
66
Figura 12A. Tutoreo en plantas realizado a los 10 días después del trasplante.
XVIII
Guayaquil, 2015…………………………………………………… 66
Figura 13A. Charla dirigida a estudiantes de la Facultad de Ciencias Agrarias
de la Universidad de Guayaquil. Guayaquil, 2015……………..
67
Figura 14. Frutos de las variedades empleadas en los sistemas de producción
hidropónica (M.76, B.A., J.F1). Guayaquil, 2015…………………
67
Figura 15A. Cosecha de pepinos en el sistema de sustrato inerte a los 50 días
después del trasplante. Guayaquil, 2015…………………………
68
Figura 16A. Pudrición de parte basal de tallo causada por la enfermedad
Damping off en plantas de sistema NFT horizontal. Guayaquil,
2015………………………………………………………………
68
Figura 17A. Plantas del sistema NFT horizontal infectadas por la enfermedad
Damping off. Guayaquil, 2015……………………………………
69
Figura 18A. Toma de datos realizada en los frutos cosechados de las variedades
cosechadas. Guayaquil, 2015…………………………………………..
69
ÍNDICE DE DIAGRAMAS
Diagrama 1. Sistema NFT horizontal (Nutrient film technique) y 3 variedades
de pepino (Cucumis sativus L.)…………………………………..
59
Diagrama 2. Sistema sustrato inerte con 3 variedades de pepino (Cucumis
sativus L.)………………………………………………………….
60
1
I. INTRODUCCIÓN
En América Latina, el Ecuador es el segundo país donde se encuentra un gran
número de explotaciones agrícolas familiares después de Brasil. Las parcelas o
territorios, donde los miembros comparten las tareas y las ganancias, son tan
importantes que representan el 88 % de las fincas totales. En el caso de Ecuador
representan el 41 % del total de las hectáreas sembradas con una media de 7
hectáreas por cada unidad familiar (Expreso, 2014).
Vasco R. (2003) y Gálvez, F. (2004), manifiestan que el pepino (Cucumis
sativus L.) es una hortaliza de alto potencial económico por ser un producto de
exportación que se cultiva y consume en muchas regiones del mundo; además,
se cuenta con variedades de alto rendimiento y con prácticas de manejo que
permiten maximizar su producción bajo invernadero
Según el Organismo de estadísticas de la Organización de las Naciones
Unidas para la Alimentación (2012) y Hortoinfo (2014), la producción mundial
de pepino ha superado por primera vez los 65.000 millones de kilos, siendo
China (73%) el primer productor en el ranking seguido de Turquía (2,68%) e
Irán (2,46) en tercer lugar.
Guerrero et al. (2004), nos manifiesta según datos de Food and Agriculture
Organization (FAO) que la producción de pepino en el Ecuador decreció
bruscamente en el año 1997 (784 T) con relación a los años anteriores; a partir
de los dos años siguientes (1998 y 1999) se mantuvo un decrecimiento. Luego,
para los años 2000, 2001 y 2002, se observa que la producción de pepino creció
oscilando de entre 430 T y 520 T. En el año 2000 se exportó el 32% de la
producción ecuatoriana la que crece paulatinamente en estos años.
Guerrero F. y Troya, R. (2004), según fuente SICA (2000) en su último censo
agropecuario, nos indican que el Ecuador tiene una superficie cosechada de
pepino de 78,9 ha, las cuales se divide en los siguientes porcentajes:
2
Tungurahua 39%
Pichincha 21%
Loja 19%
Chimborazo 10%
Manabí y Carchi 3% (c/u)
Esmeraldas y Los Ríos 2% (c/u)
Azuay 1%
La creciente población mundial exige cada día mayor cantidad y calidad de
alimentos, en particular fuera de estación. Sin embargo, los suelos se reducen en
superficie paralelamente a su calidad, ante estas condiciones, la hidroponía
aparece como una alternativa viable que permite producir alimentos en todas las
estaciones del año y en menor superficie (Raviv y Lieth, 2008).
La hidroponía consiste en cultivar plantas en soluciones minerales acuosas,
en lugar de tierra; con este método de cultivo, las raíces absorben una solución
preparada de sales minerales, necesaria para que la planta crezca y se desarrolle
de manera óptima (Innatia, 2012).
Principalmente, las mayores ventajas del cultivo hidropónico frente a la
tradicional son una mayor eficiencia en la regularización de nutrición, su
posibilidad de empleo en regiones del mundo que carecen de tierras cultivables,
una utilización más eficiente del agua y fertilizantes, más fácil y bajo costo de
desinfección del medio, así como una mayor densidad de plantación que nos
conduce a un incremento de cosecha en 0.40 ha (Howard, 2006).
1.1 Planteamiento del problema
El uso exagerado de productos agroquímicos en la agricultura, hoy en día ha
causado un sinnúmero de enfermedades en las personas, ya sea por la ingesta de
alimentos que tienen elementos residuales nocivos para la salud y de bajo
control sanitario, que no respetan las normas vigentes en materia de sanidad
3
vegetal y por el uso del agua de vertientes contaminadas con dichos productos,
resultado de fumigaciones a plantaciones.
El riego excesivo a las plantas en campo trae como consecuencias
enfermedades fitopatológicas que afectarán en la vida útil del cultivo y a su vez
en el incremento de los costos de producción por el uso no eficiente del agua.
Además, las personas de la ciudad no se animan a realizar ningún tipo de
agricultura debido al desconocimiento de estas técnicas hidropónicas, el cual no
implicaría altos costos de inversión ni mucha superficie, es así, que con la
hidroponía podemos tener una alternativa laboral y obtener un ingreso
económico extra.
Estas técnicas de producción ayudarían a cubrir la demanda insatisfecha en
ciertas épocas del año y mantener la estabilidad en los precios de los productos.
1.2 Formulación del problema
¿Cómo incide en la población de Guayaquil la falta de conocimiento sobre
técnicas de agricultura urbana con hortalizas como el pepino, en el
mejoramiento de la calidad de los alimentos e ingresos económicos familiares?
1.3 Justificación
La presente investigación se justificó por los siguientes argumentos:
a. El sistema NFT horizontal (Nutrient Film Technique) está diseñado para
que la planta aproveche al máximo la solución nutritiva y así evitar
desperdiciar este recurso.
b. Para brindar una alternativa laboral no solo para agricultores, sino
también para moradores urbanos que se inclinen por estos sistemas como
un ingreso extra.
c. Para aprovechar espacios libres y realizar una agricultura urbana de
productos con mejor calidad nutritiva.
4
d. Porque la hidroponía aparte de ser una agricultura sana, se trata de
hacerla también de bajo costo, por lo que se puede obtener buenos
ingresos con poco espacio productivo.
e. Tiene un retorno rápido de la inversión.
f. En los cultivos con sistema hidropónico se acorta de manera sensible el
tiempo del ciclo del cultivo.
1.4 Factibilidad
El proyecto propuesto fue realizable, debido a que no se necesitó una
inversión alta, ni se necesitó un lugar extenso, se pudo llevar a cabo en una
superficie libre de la casa.
No hubo desperdicio de agua ya que en el sistema NFT horizontal (Nutrient
Film Technique) el suministro de dicho recurso se dio en forma cíclica. El
sistema de sustrato inerte ocupó solo la cantidad necesaria de agua.
Por lo anterior, en el presente trabajo se plantearon los siguientes objetivos:
1.5 Objetivos de la investigación
1.5.1 Objetivo General
Realizar un estudio comparativo sobre la producción urbana de pepino
(Cucumis sativus L.) mediante dos sistemas de cultivo hidropónico con la
finalidad de obtener productos alimenticios de mayor calidad y crear una
alternativa laboral que les proporcione ingresos económicos a las familias
urbanas.
1.5.2 Objetivos específicos
Evaluar el comportamiento agronómico del cultivo de pepino (Cucumis
sativus L.) bajo los sistemas NFT horizontal (Nutrient Film Technique) y
de sustrato inerte.
Realizar un análisis económico comparativo entre los dos sistemas de
producción hidropónica.
5
II. REVISIÓN DE LITERATURA
2.1 Taxonomía
El pepino tiene la siguiente taxonomía, de acuerdo a Infoagro (s.f.).
REINO: Plantae
DIVISIÓN: Magnoliophyta
CLASE: Magnoliopsida
ORDEN: Cucubirtales
FAMILIA: Cucurbitaceae
GÉNERO: Cucumis
ESPECIE: C. sativus
N. CIENTIFICO: Cucumis sativus L.
2.2 Origen
El pepino es originario de las regiones tropicales del sur de Asia, siendo
cultivado en la India desde hace más de 3.000 años, luego se extiende a Grecia,
Roma y posteriormente a China. En Europa es introducido por los romanos a
Francia en el siglo IX, en Inglaterra en el siglo XVI, luego en Norteamérica a
mediados del siglo XVI con los viajes de Cristóbal Colon (Ecured e Infoagro,
2010).
2.3 Características
El pepino es el fruto de una planta herbácea cuyo nombre científico es
Cucumis sativus L. Pertenece a la familia de las Cucurbitáceas. Posee forma
alargada que se torna redondeada en sus dos extremos, por norma general
alcanza de 15-25 cm de longitud y 5 cm de diámetro. Su peso suele oscilar entre
los 30 y los 200 g, dependiendo de la variedad. De piel verde con ligeros tonos
amarillentos en sus extremos, contiene una carne o pulpa blanquecina en cuyo
centro se encuentran las semillas (Ecured, 2010).
6
2.4 Valor nutricional
Infoagro (s.f.), manifiesta que entre las propiedades nutritivas del pepino
tiene especial importancia su elevado contenido en ácido ascórbico y pequeñas
cantidades del complejo vitamínico B. En cuanto a minerales es rico en calcio,
cloro, potasio y hierro. Las semillas son ricas en aceites vegetales.
Cuadro 1. Valor nutricional del pepino
Valor nutricional del pepino en 100 g de
sustancia comestible
Agua (g) 95.7
Carbohidratos (g) 3.2
Proteínas (g) 0.6-1.4
Grasas (g) 0.1-0.6
Ácido ascórbico (mg) 11
Ácido pantoténico (mg) 0.25
Valor energético (kcal) 10-18
2.5 Hidroponía
Se cree que los primeros cultivos hidropónicos de la historia fueron los
jardines colgantes de Babilonia, porque se alimentaban del agua que corría por
medio de canales. También se dice que hace más de 1000 años, se practicaba la
hidroponía en forma empírica en China, la India y Egipto (Guzmán G, 2004).
Es un conjunto de técnicas que sustituye al suelo también es denominada
agricultura sin suelo. La hidroponía permite diseñar estructuras simples y/o
complejas favoreciendo las condiciones ambientales idóneas para producir
7
cualquier planta de tipo herbáceo aprovechando en su totalidad cualquier área
(azoteas jardines, suelos infértiles, terrenos escabrosos, etc.) sin importar las
dimensiones como el estado físico de estas (Hydro environment, 2007).
2.5.1 Importancia, ventajas y desventajas de la hidroponía
Importancia
Valdivia E. y Guerrero, J. (2010), indica que la importancia de la Hidroponía
como un sistema de producción agrícola está ligada a los distintos fenómenos
socio-económicos y ecológicos, puesto que se usa como medio de producción
en lugares donde las plantas no pueden desarrollarse.
En el plano económico es un medio para generar empleo, autonomía,
iniciativa empresarial y mejora las condiciones para invertir.
En el plano ecológico genera plantas con naturalidad, pues no utiliza gran
cantidad de fertilizantes, insecticidas y otros, además favorece el dinamismo del
terreno pues facilita su actividad aun en terrenos muy limitados.
Socialmente es un aporte de empleo, sostén familiar y rentabilidad.
Ventajas
Mayor eficiencia en la regulación de la nutrición.
Utilización más eficiente del agua y los fertilizantes.
Mayor densidad de plantas
Mayor producción por unidad de superficie y mayor intensidad del uso
del terreno.
Generación de empleo utilizando la mano de obra de la región.
Aprovechamiento de pequeñas superficie en el traspatio para la
producción de alimentos (SAGARPA, s.f.).
8
Desventajas y limitantes
Intagri (s.f.), indica en su artículo “producción de hortalizas en sistema
hidropónico NFT” las desventajas y limitantes del sistema de producción
hidropónico NFT o técnica de flujo laminar de nutrientes.
La principal limitante de este sistema de cultivo es el costo inicial. En países
europeos se ha requerido invertir en materiales y equipos de alto costo lo que
limita su aplicación. Sin embargo en América Latina, existen instalaciones de
bajo costo en estructuras de madera, tubos PVC y equipos no tan costosos
(Intagri, s.f.).
Otra desventaja del uso de sistemas de circulación cerrada es que al recircular
la solución nutritiva, es posible la proliferación de patógenos y si se llegara a
presentar el resto del cultivo se contamina con mucha rapidez. Esto es una
dificultad en hortalizas de fruto principalmente de ciclos de producción largos
(Intagri, s.f.).
2.5.2 Cultivo hidropónico vs. cultivo en tierra
La agricultura se ve afectada por fenómenos naturales y gran desgaste de su
potencial productivo por falta de precipitaciones, tecnología y poca diversidad
de cultivos, la hidroponía propone solucionar algunas de estas limitantes.
9
Cuadro 2. Cultivo hidropónico vs cultivo en tierra
Cultivo hidropónico Cultivo en tierra
Número de plantas
Limitado por la iluminación; así es
posible una mayor densidad de
plantas, lo que da una mayor
cosecha
Limitado por la nutrición que
puede proporcionar el suelo y la
disponibilidad de la luz.
Preparación de suelo
No existe preparación de suelo Barbecho, surcado, rastreo
Control de malas hierbas
No presenta gastos por malezas Herbicidas y labores culturales
Agua
No existe estrés hídrico Baja retención de agua
Costo de producción
Las labores se pueden automatizar y
reduce los gastos agrícolas.
Mano de obra, fertilizantes,
preparación de suelo e
insecticidas.
Fertilizantes
Pequeñas dosis distribuidas
uniformemente.
Gran cantidad por métodos no
balanceados.
Nutrición
Control estable de nutrientes Deficiencias localizadas por mal
pH
Fuente: Valdivia y guerrero, 2010
10
2.5.3 Cultivar NFT Horizontal (Nutrient film technique)
El sistema de cultivo por NFT (Nutrient Film Technique) que traducido al
español significa "técnica de la película nutriente", es una de las técnicas más
utilizadas en la hidroponía, la cual se basa en la circulación continua o
intermitente de una fina lámina de solución nutritiva a través de las raíces del
cultivo, sostenidas por un canal de cultivo, en cuyo interior fluye la solución en
donde no existe pérdida de la solución nutritiva, por lo que se considera un
sistema de tipo cerrado (INCAP, 2006).
Fernández D. (2007), en el artículo “El cultivo hidropónico del pepino
cohombro” da a conocer que en la mayoría de los casos, se puede obtener la
primera cosecha dos meses después de plantar la semilla. Sin embargo, el uso
de la técnica hidroponía puede acelerar la producción hasta a 5 semanas después
de la siembra en climas ideales
2.5.3.1 Ventajas del sistema NFT Horizontal
INCAP (2006), nos indica que las ventajas que tendremos al usar el sistema
NFT (Nutrient film technique) son las siguientes:
Permite un control más preciso sobre la nutrición de la planta.
Simplifica el diseño de los sistemas de riego y asegura una cierta
uniformidad de los nutrientes que absorven las plantas.
Maximiza el contacto directo de las raíces con solución nutritiva, por lo
que el crecimiento de los productos es acelerado siendo posible obtener
en el año más ciclos de cultivo.
Si se maneja correctamente el sistema, permite cultivar hortalizas de
consumo fresco y de alta calidad.
11
2.5.3.2 Requerimientos del sistema NFT (Nutrient Film Technique)
Según INCAP (2006), nos indica que para la obtención de una producción
comercial exitosa, es necesario conocer los requerimientos básicos de este
sistema hidropónico los cuales son:
Altura de la lámina de la solución nutritiva: Esta lámina no debería
alcanzar una altura superior a los 4 a 5 mm.
Flujo de la solución nutritiva: Para el logro y mantención de la lámina
de solución nutritiva recirculante, es recomendable ajustar su flujo en
aproximadamente 2 litros por minuto. Este caudal permite que las raíces
de las plantas posean una oferta adecuada de oxígeno, agua y nutrientes.
Sin embargo, a través del período de crecimiento del cultivo, el flujo de la
solución puede aumentarse, para favorecer el contacto íntimo de la
solución con las raíces, ya que éstas crecen en tal magnitud que se
entrecruzan originando un conglomerado, que comúnmente se denomina
"colchón de raíces”.
Para que la solución nutritiva fluya constantemente en el sistema, se requiere
que ésta sea impulsada desde el tanque hacia la parte elevada de los canales de
cultivo, y luego descienda a través de ellos por gravedad. Este descenso se
produce gracias a la pendiente longitudinal de los canales de cultivo. En
general, se recomienda que esta inclinación sea de alrededor de un 2 %
(INCAP, 2006).
2.5.4 Cultivar en sustrato sólido, inerte y poroso
Esta técnica es muy parecida en algunos aspectos al cultivo convencional en
tierra y son partículas ni muy finas, ni muy grandes, no necesita de un cuidado
muy estricto en su manejo, no presenta muchas dificultades en el control de pH,
riego y aireación por lo que presenta variedad en la forma de hacerlo. El
sustrato se encuentra sosteniendo a las plantas, permitiendo que éstas tengan
12
humedad suficiente y permite la expansión del bulbo, tubérculo o raíz (D.G.
Agropecuario, 2011).
2.6 Solución nutritiva
Se define como un conjunto de compuestos y formulaciones que contienen
los elementos esenciales disueltos en el agua, que las plantas necesitan para su
desarrollo (Hydro environment, 2007).
Una solución nutritiva (SN) consta de agua con oxígeno y de todos los
nutrientes esenciales en forma única y, eventualmente, de algunos compuestos
orgánicos tales como los quelatos de fierro y de algún otro micronutriente que
puede estar presente (Steiner, 1968).
Favela E., Preciado, P. y Benavides, A. (2006), nos indica que influye mucho
el conocimiento de preparar y manejar la solución nutritiva, ya que se puede
obtener un mayor rendimiento de los cultivos y una mejor calidad de los frutos.
Por lo tanto, es indispensable conocer los aspectos fundamentales para preparar
una solución nutritiva: el pH, la concentración iónica total, determinada
mediante la conductividad eléctrica; la relación mutua entre aniones, la relación
mutua entre cationes, la concentración de amonio, la temperatura y el oxígeno
disuelto.
2.6.1 Solución hidropónica “La Molina”
Universidad Nacional Agraria, La Molina (2005), en el artículo “Solución
Nutritiva La Molina” publicó que la solución hidropónica La Molina fue
formulada después de varios años de investigación en el Laboratorio de
Fisiología Vegetal de la Universidad Nacional Agraria La Molina. Con el
propósito de difundir la hidroponía con fines sociales, se eligieron para su
preparación, fertilizantes que se pueden conseguir con facilidad en las diferentes
provincias del Perú.
13
La fórmula de la solución hidropónica La Molina se prepara con los
siguientes fertilizantes:
Solución concentrada A (para 10 litros de agua, volumen final)
Nitrato de potasio 13,5% N, 44-45 % K2O 1,100 g
Nitrato de amonio 33,0% N 700,0 g
Superfosfato triple de calcio 45,0% P2O5, 20,0% CaO 300,0 g
Solución concentrada B (para 5 litros de agua, volumen final)
Sulfato de magnesio 16,0 % MgO 550,0 g
Fetrilon Combi* 30,0 g
Quelato de hierro 6,0 % Fe 20,0 g
Ácido bórico 3,0 g
El Fetrilon Combi es un fertilizante foliar soluble, contiene magnesio (9,0%
MgO), azufre (3,0% S), hierro (4,0% Fe), manganeso (4,0% Mn), cobre (1,5%
Cu), zinc (1,5% Zn), boro (0,5% B), cloro y molibdeno (0,1% Mo). El Fetrilon
fue elegido para preparar la solución hidropónica La Molina, principalmente por
su contenido en hierro (BASF, s.f.)
2.6.2 Modo de preparación
Pesar por separado cada uno de los fertilizantes en las cantidades indicadas y
mezclar en el orden indicado.
Solución concentrada A (La Molina, 2005).
En un balde (No.1) graduado verter en un poco de agua (500 ml
aproximadamente) el superfosfato triple. Remojar un día antes para ablandar el
fertilizante. Agite bien el contenido del balde hasta ver que se mezcló el
fertilizante.
14
Echar sólo la solución de superfosfato en otro balde (No. 2) graduado. Con
poca agua (unos 250 ml aproximadamente), lavar bien el balde No. 1, el lavado
se recibe sobre el balde No. 2, este procedimiento se realizará al menos tres
veces, evitando que pase el residuo del fertilizante, dejar limpio el balde No. 1.
Agregar en el balde limpio un litro de agua y el nitrato de amonio, agitar
hasta que se disuelva. Una vez disuelto, agregar el nitrato de potasio y
agitar. Echar sólo la solución sobre el superfosfato triple que está en el balde
No. 2, teniendo cuidado de que no pase el nitrato de potasio sin disolver.
Agregar más agua (500 ml aproximadamente) sobre el nitrato de potasio que
queda en el balde No. 1 y agitar. Echar nuevamente la solución sobre el
superfosfato. Repetir hasta que se disuelva totalmente el nitrato de potasio.
Lavar el balde No. 1 sobre la solución que contiene los tres fertilizantes (Balde
No. 2). Agregar agua hasta completar un volumen final de DIEZ (10) litros de
solución concentrada A. Almacenar la solución concentrada A en un lugar
oscuro y fresco.
Solución concentrada B (La Molina, 2005).
En un volumen de agua (aproximadamente un litro), agregar el sulfato de
magnesio y agitar hasta que se disuelva totalmente. Agregar el Fetrilon Combi y
el ácido bórico y agitar. Agregar el quelato de hierro y agitar.
Completar con agua hasta un volumen final de CINCO (5) litros de solución
concentrada B.
Nunca mezclar las soluciones concentradas A y B, de lo contrario algunos de
los nutrientes podrían precipitar y no estarían disponibles para la planta.
Para preparar cada solución concentrada, los fertilizantes se añadirán por
orden establecido. Por otro lado, para preparar un litro de solución nutritiva se
deberá agitar previamente las soluciones concentradas A y B, luego se
15
añadieran a un litro de agua 5 ml de solución concentrada A y 2 ml de la
solución B.
2.6.3 Modo de uso
Para preparar un litro de solución nutritiva agregar 5 mililitros (ml) de la
solución concentrada A y 2 ml de la solución concentrada B a un litro de agua.
Cada solución concentrada se agrega al agua por separado; primero una y luego
la otra.
Cuando se trata de almácigos y plantas pequeñas, se riega con la mitad de la
dosis, es decir, la misma cantidad para dos litros de agua (Cannabiscafe, 2002).
2.7 Sustrato
Según Infoagro (s.f.), sustrato es todo material sólido distinto del suelo,
natural, de síntesis o residual, mineral u orgánico, que en forma pura o
mezclado sirve de anclaje para el sistema radicular de la planta.
2.7.1 Características del sustrato
Marulanda C. (2003), en su manual técnico “La huerta hidropónica popular”
nos manifiesta que los sustratos deben tener gran resistencia al desgaste o a la
meteorización y preferiblemente que no contengan sustancias minerales
solubles para no alterar el balance químico de la solución nutritiva que será
aplicada. El material no debería ser portador de ninguna forma viva de macro o
micro organismo, para disminuir el riesgo de propagar enfermedades o causar
daño a las plantas, a las personas o a los animales que las van a consumir.
2.7.2 Arena (granito)
Baixauli C. y Aguilar, J. (2002), manifiesta que la arena es un material de
naturaleza silícea y de composición variable. Procede de canteras, o en ríos
precedente de depósitos de formación aluvial. El tamaño de las partículas debe
16
estar comprendido entre 0,02 y 2 mm. Y una adecuada distribución de los
tamaños. Por su gran resistencia mecánica es un sustrato permanente.
2.7.3 Cascarilla de arroz
Según Calderón (2002), la cascarilla de arroz es un subproducto de la
industria molinera, abundante en zonas arroceras de muchos países y que tiene
buenas propiedades para utilizarlo como sustrato hidropónico. Entre las
propiedades físico-químicas tenemos que es un sustrato orgánico de baja tasa de
descomposición, es liviano, de buen drenaje y aireación. El principal
inconveniente que presenta es su baja capacidad de retención de humedad y la
homogeneidad.
2.8 Tipos de siembra en hidroponía
De acuerdo con Hydro environment (2007) existen dos tipos de siembra
cuando se quiere producir alimentos bajo las técnicas de hidroponía, estas son
siembra directa e indirecta
Siembra directa
La siembra directa tanto en hidroponía como en cultivos a campo abierto es
similar, dado que la semilla se colocará en el lugar definitivo donde se va a
desarrollar durante todo su ciclo de vida (Hydro environment, 2007).
Siembra indirecta
La siembra indirecta se la realiza sobre almácigos, el cual va a contener el
sustrato seleccionado y a su vez la semilla. La ventaja de esta siembra es que se
puede germinar un gran número de plantas en un espacio reducido, se ahorra
agua y solución nutritiva (Hydro environment, 2007).
17
2.9 Hipótesis
Hipótesis nula (H0)
El uso de estos dos sistemas no variaron los rendimientos del cultivo de
pepino en condiciones hidropónicas.
Hipótesis alternativa (H1)
La implementación de uno de los dos sistemas beneficiará los rendimientos
del pepino bajo condiciones hidropónicas.
18
III. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1 Localización del ensayo
El experimento se llevó a cabo en la Ciudadela Simón Bolívar, Mz. 2 villa
112, ciudad de Guayaquil, provincia del Guayas, desde septiembre hasta
diciembre del 2015, latitud 2° 9' 7" S. y longitud 79° 53' 17" O. a 8 msnm¹, con
temperatura media de 29° C, humedad relativa del 55% al 85 %, precipitación
anual de 72,66 mm y heliofanía de 1030,9 horas/sol/anual.²
3.2 Materiales y equipos
3.2.1 Materiales
Madera, regla, serrucho, martillo, pintura, libreta de campo, broca, broca de
corona, hojas milimetradas, sarán, tubos PVC sanitario 4 in, tubo 2 in, clavos,
pegamento, tachos 70 L y 120 L, , codos flex 16 mm, tee flex 16 mm,
manguera, bomba de pecera 300 L/h, fundas de polietileno, goteros estaca de
2,3 L/h, plástico amarillo, nylon, lápiz, plásticos, probeta, reloj, cubeta de
huevos, esponja de 4 cm, flexómetro, bolígrafos, tachuelas, manguera flex 16
mm, filtro, adaptador, tapas de tarrinas, tarrinas, cañas guadua, tablas, cinta
aislante, alambre, charoles, turba.
3.2.2 Equipos
Computadora, balanza electrónica digital, cámara fotográfica, calculadora,
pHmetro.
¹/ datos tomados de google earth.
2/datos tomados de la estación del INAMHI ubicado en la Universidad de Guayaquil, 2015.
19
3.2.3 Material de siembra
Se utilizaron las siguientes variedades de semillas:
Marketmore 76, Beth alpha, Jaguar F1
3.2.3.1 Marketmore 76
Sus frutos son rectos de color verde, ligeramente cónicos hacia el extremos
de la flor y tienen las espinas negras muy finas. El promedio de tamaño de la
fruta es de 12 a 15 cm de largo y de 3 a 4 cm de diámetro. Plantas
indeterminadas y vigorosas. El tiempo de cosecha es de 72 días
aproximadamente (Agrosad, s.f.).
3.2.3.2 Beth alpha
Beth alpha es una variedad de pepino en el género Cucumis con nombre
científico Cucumis sativus L. Estos son pepinos son medianos (12 a 14 cm)
tienen una piel muy fina, sin espinas. Resistentes a enfermedades. Se realiza
la cosecha cuando están cerca a las cinco o seis pulgadas de largo para su
mejor sabor y consistencia. Se cree que donde se origina el Beth alfa es India.
Necesita una cantidad moderada de mantenimiento, por los que necesita un
cierto nivel de experiencia previa para el cuidado del cultivo (Folia, s.f.).
3.2.3.2 Pepino jaguar f1
Pepino ginoico muy precoz, tiene una excelente calidad de fruto cilíndrico
de color verde obscuro muy atractivo, con buena producción en campos
acolchados o sin plástico. Requiere climas situados entre los 5-1.500 m.s.n.m.
Gracias a su resistencia/tolerancia a multivirus, Jaguar mantiene sus tamaños
cuando otras variedades se acortan bajo estrés o presión de virosis.
Producciones con muy altos rendimientos, puede alcanzar hasta 70 ton de
frutos / ha (Alaska s.a, s.f.).
20
3.3 Factores estudiados
Se evaluaron tres variedades de pepino (Marketmore 76, Beth alpha y
Jaguar F1) y dos sistemas hidropónicos (Sistema NFT horizontal “nutrient
film technique” y sustrato inerte)
3.3.1 Diseño de tratamientos
En el cuadro 3 se detallan las combinaciones de tratamientos de los dos
factores a utilizarse. Las tres variedades de pepino y los dos sistemas de
producción hidropónica dan como resultado seis tratamientos.
Cuadro 3. Combinación de tratamientos
No. De
tratamientos
Sistema de producción Variedades
1. NFT Horizontal Markemote 76
2. NFT Horizontal Beth alpha
3. NFT Horizontal Jaguar F1
4. Sustrato sólido Markemote 76
5. Sustrato sólido Beth alpha
6. Sustrato sólido Jaguar F1
3.3.2 Diseño experimental y análisis de la varianza
Para la evaluación del siguiente proyecto se empleó el diseño
completamente al azar con arreglo factorial (AxB), con cuatro repeticiones,
para el análisis de las variables, días a la floración y diámetro de tallo, para las
demás variables se usó el diseño completamente al azar, debido a que el
sistema NFT Horizontal (Nutrient Film Technique) no progresó por la
enfermedad de Damping-off en este sistema, cada vez que se lo repetía.
21
Para la comparación de medias de tratamientos se utilizó las pruebas de
Tukey y Duncan al 5% de probabilidad. Las fuentes de variación y los grados
de libertad para realizar el análisis de varianza fueron los siguientes:
Cuadro 4. Esquema de fuente de variación y grados de libertad para el
análisis de la varianza usado para las variables días a la floración
y diámetro de tallo.
Fuente de Variación Grados de Libertad
Sistemas de producción (sp – 1) (1)
Variedades (v – 1) (2)
Variedades x sistemas (v.s) (2)
Error experimental t(r – 1) 6(4-1) 18
Total (t.r) – 1 23
Cuadro 5. Esquema de fuente de variación y grados de libertad para el
análisis usado para las variables, número de frutos por planta,
peso de fruto por planta, longitud de fruto, diámetro de fruto,
peso de frutos por módulo y número de frutos en módulo por
tratamiento.
Fuente de Variación Grados de Libertad
Tratamientos (t – 1) 2
Error experimental t(r – 1) 3(4-1) 9
Total (t.r) – 1 11
22
3.3.3 Delineamiento experimental
3.3.3.1 Sistema NFT Horizontal
Medidas del módulo: 3,25 m x 2 m
Área útil del módulo: 6,5 m²
Altura del módulo: 0,80 m
Número de tubos en modulo: 6
Distancia entre tubos: 0,20 m
Distancia entre plantas: 0,30 m
Número de plantas por tubo: 8
Medidas del tubo: 2,80 m
3.3.3.2 Sistema de sustrato sólido
Distancia entre hileras 0,25 m
Distancia entre plantas 0,30 m
Distancia entre parcelas 0,75 m
Número de plantas por parcela 12
Largo del experimento 5,75 m
Ancho del experimento 3,25 m
Área del experimento 18,68 m²
3.4 Manejo del experimento
3.4.1 Semilleros
Para la realización del semillero del sistema de sustrato inerte se procedió a
llenar las cavidades de las cubetas de huevos con turba donde se colocó una
semilla por cavidad, una cubeta por variedad de semilla
Para el semillero de NFT horizontal (Nutrient Film Technique) se hizo el
semillero en esponja donde cada cavidad era de 3 cm x 3 cm, en el cual iba
depositada la semilla.
23
3.4.2 Manejo del semillero
Luego de haber colocado las semillas en sus respectivos almácigos, se
procedió a regar los mismos durante los tres primeros días con agua sin
solución. A partir del cuarto día después de la germinación de las plántulas, se
regó con solución nutritiva (2 L de agua más 9 cc de solución) durante los 13
días restantes para luego proceder al trasplante en los respectivos sistemas.
3.4.3 Preparación del sustrato y llenado de fundas
Para la preparación del sustrato se desinfectó la cascarilla de arroz por
medio de un proceso de fermentación, se lo realizó en un tanque de 120 L,
donde el agua era reemplazada con una frecuencia de cuatro días durante 15
días.
Paralelamente se desinfectó el granito (arena de rio) de forma química con
una solución de hipoclorito de sodio al 5%.
Una vez terminado, dejamos secar ambos sustratos en el sol y procedimos a
llenar las fundas del sistema de sustrato inerte en una proporción de 50% de
cascarilla de arroz y 50% de granito, lo cual se midió con una tarrina (seis
tarrinas de granito y seis tarrinas de cascarilla de arroz).
3.4.4 Elaboración de sistemas de producción
Para el sistema de NFT horizontal (Nutrient Film Technique) se emplearon
seis tubos de PVC por los cuales circuló la solución nutritiva de manera
cíclica.
Se empleó una bomba de pecera de 300 L/h, la cual hizo recircular la
solución nutritiva por el sistema NFT horizontal (Nutrient Film Technique).
Se empleó un tanque con 40 L de capacidad, que sirvió de receptor y de
almacenamiento de la solución nutritiva.
24
Para el sistema de sustrato inerte se usaron las fundas de polietileno que se
llenaron previamente con el sustrato de cascarilla de arroz y granito, y por
debajo de éstas se implementaron canales diseñados con caña guadua para el
reciclaje de la solución nutritiva después de haber realizado cada riego.
Para este sistema se implementó un tanque elevado de 120 L, el cual solo
iba a contener un máximo de 40 L de solución nutritiva para dichos riegos.
3.4.5 Implementación de sarán y plástico
Se implementó una cubierta de plástico y de sarán para evitar la lluvia y el
contacto directo de los rayos solares sobre las raíces ya que esto iba a afectar
nuestro cultivo.
3.4.6 Trasplante
El trasplante se realizó a los 17 días de haber germinado la semilla, con una
altura considerable de 10 a 12 cm y dos pares de hojas. Se colocó una planta
por cada funda y vaso en el sistema de sustrato inerte y NFT Horizontal
respectivamente.
3.4.7 Aplicación de soluciones nutritivas
Las soluciones se aplicaron a través del sistema de riego, la preparación fue
de la siguiente manera:
Solución concentrada A
La solución concentrada A se realizó para cinco litros.
Superfosfato triple de calcio 150 g
Nitrato de potasio 550 g
Nitrato de amonio 350 g
25
En un recipiente se puso a remojar de un día para otro el superfosfato triple
para ablandarlo, luego se agitó bien el contenido y con la ayuda de un mortero
se empezó a triturar bien el fertilizante para q no hayan grumos, esto se vertió
en otro balde y se eliminó la arenilla del fertilizante.
Luego se agregó en un balde limpio un litro de agua y el nitrato de amonio,
se agitó hasta disolver, una vez que se ha disuelto, se agregó el nitrato de
potasio y se mezcló, luego que se hayan mezclado, se vertió en el recipiente
que contiene el superfosfato triple y se agitó de manera constante hasta que la
mezcla se homogenice y se procedió a llenar hasta completar los cinco litros.
Solución concentrada B
La solución concentrada B se realizó para 2.5 litros
Sulfato de magnesio 275 g
Fetrilon combi 15 g
Ácido bórico 1.5 g
En un volumen de agua (aproximadamente un litro), se agregó el sulfato de
magnesio y se agitó hasta que este disuelto totalmente. Se agregó el fetrilon
Combi y el ácido bórico y se agitó hasta que la mezcla este homogénea, se
tornó de color verde debido al fetrilon combi, luego de esto se procedió a
llenar con agua hasta que alcance el volumen final de 2,5 L de solución
nutritiva.
Cabe recalcar que no se utilizó agua destilada para la preparación de las
soluciones madres, sino se utilizó agua hervida lo cual es válido.
26
Solución concentrada de quelato de hierro
Como no se encontró quelato de hierro sólido, se procedió a utilizar quelato
de hierro liquido E.D.T.A al 7,5% de hierro (Fe), lo cual se aplicó
directamente a los tachos donde estuvo la solución de cada sistema.
Se procedió a verter 8 ml de quelato de hierro liquido E.D.T.A al 7,5% de
hierro (Fe) por 40 L de agua.
3.4.8 Riego
En ambos sistemas de producción hidropónica (sustrato inerte y NFT
Horizontal) se utilizó un volumen de 40 L (agua + SN), el mismo que fue
reemplazado con una frecuencia de 7 días.
Para el sistema NFT horizontal (Nutrient Film Technique) se realizó el
riego de forma cíclica por medio de la bomba de pecera, se añadieron 16 L de
solución nutritiva al cuarto día, debido al consumo de agua y nutrientes de las
plantas.
Para el sistema de sustrato inerte se realizó el riego por medio de un tanque
elevado con una capacidad de 120 L, el cual solo iba a estar lleno con 40 L
máximo de solución nutritiva, se utilizaron goteros de estaca con caudal de
2,3 L/h.
Se realizaron dos riegos al día durante el periodo de trasplante a inicios de
fructificación, en los cuales solo se consumía aproximadamente 8 L de
solución nutritiva por día, llegando al cuarto día de riego donde se
adicionaban 24 L de solución más, para continuar con el riego y así se
aportaba con nutrientes a la solución, los cuales eran consumidos por las
plantas.
27
Una vez en el estado de fructificación se aumentaron los riegos a tres veces
al día hasta la cosecha y así se aportó más solución nutritiva para el
crecimiento de los frutos.
Para ambos sistemas se midió el pH de la solución nutritiva el cual tuvo un
valor de 5.7 aproximadamente, el cual nos indicó que es un valor óptimo para
el cultivo.
3.4.9 Tutorado
La técnica del tutorado se realizó a los 10 días después del trasplante ya
que las plantas tendían a volcarse en el espacio que se dejaba entre los tubos,
en cada sistema se realizó a los 10 días, se empleó paja plástica para reducir
costos.
3.4.10 Poda
Se realizó la poda a los 15 días después del trasplante, se eliminaron brotes
secundarios y frutos hasta una altura de 60 cm.
3.4.11 Control fitosanitario
Se realizó el monitoreo de plagas desde la etapa del semillero ya que
existió presencia de áfidos (pulgones) y hormigas durante el ciclo de vida de
la planta.
Se controló de manera manual y con la preparación de un insecticida
ecológico el mismo que estaba hecho con base de cebolla y ajos.
Las plantas en el sistema de NFT horizontal (Nutrient Film Technique), a
los 37 días después del trasplante, presentaron problemas fitosanitarios lo cual
se derivó en un marchitamiento de las plantas, enfermedad conocida como
Damping-off; posteriormente se dio la muerte total del cultivo.
28
3.4.12 Cosecha
La primera cosecha se la realizó a los 50 días en el sistema de sustrato inerte
para las tres variedades, cuando los pepinos estaban en su madurez comercial,
teniendo siempre en cuenta que no se vayan a madurar porque el pepino con
estas características no es apetecido en el mercado.
3.5 Datos tomados
3.5.1 Días a la floración
Se procedió a tomar esta variable cuando las plantas de los tratamientos
estaban el 50% de todas ellas florecidas después de la fecha de trasplante.
3.5.2 Diámetro de tallo (cm)
Esta variable se tomó con ayuda de un calibrador vernier, se la realizó en la
base del tallo de cada planta, con intervalos de 15 días para notar el
crecimiento del tallo, se registró desde el día cero, el cual fue el día del
trasplante.
3.5.3 Número de frutos por planta
Se tomó esta variable por el número de frutos que se cosechó en cada
planta de los tratamientos y se promedió, no se tomó en cuenta los frutos
deformes.
3.5.4 Peso del fruto por planta (g)
El peso de fruto por planta se lo registró tomando el peso de los frutos de
cada planta en gramos y promediando para el número total de las plantas en
cada tratamiento.
29
3.5.5 Longitud del fruto (cm)
Se procedió a medir longitudinalmente con una cinta métrica a todos los
frutos que obtuvimos en cada cosecha en las plantas de los tratamientos y se
promedió.
3.5.6 Diámetro del fruto (cm)
Se realizó con la ayuda de la cinta métrica en cada fruto de las plantas y se
promedió.
3.5.7 Peso del fruto por módulo (kg)
Esta variable se la tomó sumando todos promedios de peso de los frutos en
kilogramos de todos los tratamientos por el número de plantas que se
encontraron en el módulo, así se procedió a sacar el resultado por cada
tratamiento estudiado.
3.5.8 Número de frutos en módulo por tratamiento
En esta variable se procedió a sumar el número de frutos y se promedió por
cada uno de los tratamientos en el módulo.
3.5.9 Análisis económico
Se utilizó la metodología de presupuestos parciales propuestos por el
Programa de Economía del CIMMYT (1988), el cual solo constó de análisis
de presupuestos parciales.
30
IV. RESULTADOS EXPERIMENTALES
4.1 Resumen de los análisis estadísticos
En el sistema de producción NFT horizontal (Nutrient Film Technique), el
cultivo de pepino sufrió el ataque de hongos, enfermedad conocida como
Damping-off, la cual se derivó en un marchitamiento de las plantas y
posteriormente a la muerte total del cultivo. Se tomó datos para dos variables,
días a la floración y diámetro de tallo para los dos sistemas, empleando el
diseño completamente al azar con arreglo factorial A*B con prueba de
comparación Tukey al 5% de probabilidad.
Por otra parte, se evaluaron seis variables únicamente para el sistema de
sustrato inerte las cuales fueron: número de frutos por planta, peso de fruto
por planta, longitud de fruto, diámetro de fruto, peso de frutos por módulo y
número de frutos en módulo por tratamiento, utilizando el mismo diseño antes
mencionado y con prueba de comparación Duncan al 5% de probabilidad.
Al momento de analizar estadísticamente las dos variables con la prueba de
comparación Tukey, se pudo observar que el factor sistemas (A) nos dio un
valor de significancia en la variable días a la floración, mientras que en la
variable diámetro de tallo presentó valor con alta significancia (Cuadro 6)
En el factor de variedades (B) y en las interacciones entre los factores A y
B, nos dieron valores no significativos en ambas variables (Cuadro 6).
Los valores de coeficiente de variación para estas dos variables fueron de
6,81% para la variable de días a la floración y de 13,43% para la variable de
diámetro de tallo (Cuadro 6).
El resumen de los análisis de varianza con las variables analizadas en el
sistema de sustrato inerte se detalla en el cuadro 7, donde todas las seis
31
variables fueron altamente significativas. Los valores de coeficiente de
variación fluctuaron entre 1,50% y 9,34%.
Cuadro 6. Resumen de la significancia estadística de dos variables
obtenidas en el experimento “Producción urbana de pepino
(Cucumis sativus L.), mediante dos sistemas de cultivo
hidropónico”. Guayaquil, 2016.
F. de V. G.L. Días a la floración Diámetro de tallo
A 2 * **
B 2 N.S. N.S.
A*B 1 N.S. N.S.
C.V. (%) 6,81 13,43
F. de V. Fuente de variación; G.L. Grados de libertad
Cuadro 7. Resumen de la significancia estadística de seis variables obtenidas
en el experimento “Producción urbana de pepino (Cucumis
sativus L.), mediante dos sistemas de cultivo hidropónico.
Guayaquil”, 2016.
F. de V. G.L. NFRPPL
A
PESOF
RU
LONGF
RU
DIAFR
U
PESM
OD
NUN
FRU
Tratamiento 2 ** ** ** ** ** **
C.V. (%) 6,37 6,39 1,50 6,77 9,34 6,37
F. de V. Fuente de variación; G.L. Grados de libertad; NFRPPLA= Número de frutos por planta.
PESOFRU= Peso de fruto por planta. LONGFRU= Longitud de fruto. DIAFRU= Diámetro de
fruto. PESMOD= Peso de fruto por módulo. NUNFRU= Número de frutos en módulo por
tratamiento.
32
4.2 Días a la floración
De acuerdo al análisis estadístico, se determinó que en el factor sistemas, el
valor más bajo lo presentó el sistema NFT horizontal con un promedio de
20,25 días, mientras que el sistema de sustrato inerte mostró un valor de 21,58
días. En el factor variedades encontramos resultados de 20 21,25 y 21,50 días
en las variedades Jaguar F1, Marketmore 76 y Beth alpha en su orden, siendo
todas las antes mencionadas iguales estadísticamente (Cuadro 8).
En la interacción entre sistemas hidropónicos y variedades de pepino se
observó que la variedad Jaguar F1 y el sistema NFT horizontal presentó el
resultado más bajo con un promedio de 19,5 días, mientras que la variedad
Beth alpha con el sistema de sustrato inerte dio el valor más alto con 22,75
días (Figura 1).
Figura 1. Interacción entre sistemas producción hidropónica y variedades de pepino para
la variable días a la floración. Guayaquil, 2016.
21
20,25
19,5
21,5
22,75
20,5
17
18
19
20
21
22
23
Marketmore 76 Beth Alpha Jaguar F1
día
s a
la f
lora
ció
n
sistemas hidroponicos
NFT horizontal Sustrato inerte
33
4.3 Diámetro de tallo (cm)
En esta variable, el factor sistemas, los resultados obtenidos
estadísticamente fueron 0,27cm y 0,54 cm para los sistemas NFT horizontal
(Nutrient Film Technique) siendo el menor y sustrato inerte con un valor
mayor respectivamente. En el factor variedades obtuvimos valores no
significativos estadísticamente para las tres variedades estudiadas (Cuadro 8).
En la interacción entre sistemas hidropónicos y variedades de pepino se
observó que las variedades Jaguar F1, Beth alpha y marketmore 76 en el
sistema NFT horizontal (Nutrient Film Technique) fueron menores en
promedio con 0,25 0,26 y 0,28 cm respectivamente en comparación a la
variedad marketmore 76 en sustrato inerte que presentó un promedio de 0,57
cm (Figura 2).
Figura 2. Interacción entre sistemas producción hidropónica y variedades de pepino para
la variable diámetro del tallo. Guayaquil, 2016.
0,28 0,26 0,25
0,57 0,53 0,52
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
Marketmore 76 Beth Alpha Jaguar F1
dia
me
tro
de
tal
lo
sistemas hidroponicos
NFT horizontal Sustrato inerte
34
Cuadro 8. Promedio de dos variables obtenidas en el experimento:
“Producción urbana de pepino (Cucumis sativus L.), mediante
dos sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil, 2016.
Factores e
interacciones
Días a la floración Diámetro de tallo (cm)
Sistemas:
NFT horizontal 20,25 b 0,27 b
Sustrato inerte 21,58 a 0,54 a
Variedades:
Marketmore 76 21,25 N.S.
0,43 N.S.
Beth Alpha 21,50 0,40
Jaguar F1 20 0,39
Interacciones:
S1VI 21 N.S.
0,28 N.S.
S1V2 20,25 0,26
S1V3 19,50 0,25
S2V1 21,50 0,57
S2V2 22,75 0,53
S2V3 20,50 0,52
20,92 0,41
C.V. (%) 6,81 13,43
Valores señalados con la misma letra no difiere estadísticamente entre sí (Tukey ≤ 0,05); N.S. No
Significativo.
4.4 Número de frutos por planta
De acuerdo al análisis estadístico, en los tratamientos T4 (S.I.-M76) y T5
(S.I.-BA), se obtuvieron resultados estadísticamente menores con 4,75 frutos
35
por planta y para el T6 (S.I.-JF1), el resultado fue superior con 5,56 frutos
por planta (Cuadro 9).
4.5 Peso de fruto por planta (g)
Estadísticamente se obtuvieron resultados menores para el T5 (S.I.-BA)
con valores de 219,75 g, mientras que el T6 (S.I.-JF1) nos dio un valor mayor
con 392,50 g, siendo este el mayor en las variedades estudiadas (Cuadro 9).
4.6 Longitud de fruto (cm)
Estadísticamente en los resultados de los tratamientos encontramos un
valor inferior con 14,88 cm correspondiente al T5 (S.I.-BA), por otra parte el
T6 (S.I.-JF1) fue superior con un valor de 22,99 cm (Cuadro 9).
4.7 Diámetro de fruto (cm)
De acuerdo con el análisis estadístico, el valor obtenido para el T5 (S.I.-
BA) fue de 4,53 cm siendo este el menor, mientras que el T6 (S.I.-JF1) dio
como resultado 5,82 cm, siendo este el mayor de los resultados (Cuadro 9).
4.8 Peso de fruto por módulo (kg)
En el T6 (S.I.-JF1), el valor obtenido estadísticamente fue mayor para los
demás tratamientos con un resultado de 104,5 kg, mientras que el menor de
los resultados obtenidos fue del T5 (S.I.-BA) con 50,50 kg (Cuadro 9).
4.9 Número de fruto en módulo por tratamiento
Los resultados obtenidos estadísticamente para los tratamientos en estudio
fueron de 267 frutos para el T6 (S.I.-JF1), siendo este el resultado mayor,
mientras que T4 (S.I.-M76) y T5 (S.I.-BA) no presentaron significancia
(Cuadro 9).
36
Cuadro 9. Promedio de seis variables obtenidas en el experimento: “Producción urbana de pepino (Cucumis sativus L.),
mediante dos sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil, 2016.
Valores señalados con la misma letra no difiere estadísticamente entre sí (Duncan ≤ 0,05); N.S. No significativo.
Tratamiento
Número de
frutos por
planta
Peso de fruto
por planta (g)
Longitud de
fruto (cm)
Diámetro
de fruto
(cm)
Peso de fruto
por módulo
(kg)
Número de
frutos en módulo
por tratamiento
T4 (S.I.-M76) 4,75 b 317,25 b 19,99 b 5,21 b 72,50 b 228 b
T5 (S.I.-BA) 4,75 b 219,75 c 14,88 c 4,53 c 50,50 c 228 b
T6 (S.I.-JF1) 5,56 a 392,50 a 22,99 a 5,82 a 104,50 a 267 a
5,02 309,83 19,30 5,19 75,83 241
C.V. (%) 6,37 6,39 1,50 6,77 9,34 6,37
37
Figura 3. A) Sistema de sustrato inerte; B) Sistema NFT horizontal; C) Plantas infectadas con Damping-off. Guayaquil,
2016
A B C
38
4.10 Análisis económico de los tratamientos
El mayor beneficio bruto que se obtuvo en el experimento fue el
tratamiento T6 (S.I.-JF1) con USD 305,77 kg /módulo, con un precio del
pepino en USD 0,77 kg; los tratamientos T1 (NFT-M76), T2 (NFT-BA) y
T3 (NFT-JF1) no presentaron rendimientos ya que no se cosechó en dicho
sistema por perdida de cultivo debido a la enfermedad Damping-off
(Cuadro 10).
En el total de costos variables, el sistema de sustrato inerte con USD
170/módulo fue el más alto, mientras que el sistema NFT horizontal
(Nutrient Film Technique) presentó un costo de USD 131/módulo (Cuadro
10).
El beneficio neto que obtuvimos en el tratamiento T6 (S.I.-JF1) con USD
135,76/módulo es el más alto, seguido del T4 (S.I.-M76) con USD
42,13/módulo y en el tratamiento T5 (S.I.-BA) el valor es negativo debido
a que la primera cosecha no cubre los costos de inversión (Cuadro 10).
Con estos resultados se aprueba la hipótesis: La implementación de uno
de los dos sistemas beneficiará los rendimientos del pepino bajo
condiciones hidropónicas.
39
Cuadro 10. Análisis de Presupuesto parcial, obtenido en el experimento: “Producción urbana de pepino (Cucumis sativus
L.), mediante dos sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil, 2016.
Tratamientos
Rubros
T1 T2 T3 T4 T5 T6
(NFT-M76) (NFT-BA) (NFT-JF1) (S.I.-M76) (S.I.-BA) (S.I.-JF1)
Rendimiento bruto Kg/módulo 0 0 0 290 202 418
Rendimiento ajustado Kg/módulo 0 0 0 275,5 191,9 397,1
Beneficio bruto (USD/módulo) 0 0 0 212,14 147,76 305,77
Costos que varían: semillas (USD/módulo) 1 1 1 1 1 1
Costo (USD/módulo) 130 130 130 169 169 169
Total de costos (USD/módulo) 131 131 131 170 170 170
Beneficio neto (USD/módulo) -131 -131 -131 42,13 -22,23 135,76
Precio en pepino en supermercado Megamaxi: USD 0.77/kg
40
V. DISCUSIÓN
De acuerdo con los resultados obtenidos estadísticamente, el mejor
sistema de producción hidropónica, fue el sistema de sustrato inerte ya que
en todas las variables excepto días a la floración se obtuvieron los mejores
promedios. En el sistema NFT horizontal (Nutrient Film Technique) solo se
alcanzó a tomar datos en dos variables las cuales fueron diámetro de tallo y
días a la floración debido a problemas fitosanitarios, lo cual se derivó en la
enfermedad de Damping off y posteriormente se dio la muerte total del
cultivo, de acuerdo con Fernández (2007), el medio que se recomienda para
sembrar pepinos y tomates es el de sustrato inerte siendo este cascarilla de
arroz y arena en un 50% para ambos respectivamente.
En la evaluación de las tres variedades de pepino (Cucumis sativus L.)
bajo dos sistemas de producción hidropónica, la variedad Jaguar F1, de
acuerdo a los datos estadísticos, es la que presentó las mejores
características agronómicas en las variables, días a la floración, número de
frutos por planta, peso de fruto por planta, longitud de fruto, diámetro de
fruto, peso de fruto por módulo y número de frutos en módulo por
tratamiento, de acuerdo con Yaguache (2014), los resultados estadísticos
obtenidos en el estudio en campo abierto, concluye que la variedad del
pepino Jaguar dio mejores resultados en todas sus variables.
De acuerdo con la metodología de presupuestos parciales del CIMMYT
(1988), la variedad Jaguar F1 obtuvo el mejor beneficio neto, en el sistema
de sustrato inerte.
41
VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Se concluye:
El mejor sistema de producción hidropónica, fue el sistema de sustrato
inerte ya que en todas las variables excepto días a la floración se
obtuvieron los mejores promedios.
Los tratamientos cultivados en el sistema NFT Horizontal (Nutrient
Film Technique) no progresaron debido a la presencia de la enfermedad
de Damping-off que produjo la muerte total de las plantas en este
sistema.
Los tratamientos producidos con el sistema de sustrato inerte (granito y
cascarilla de arroz), fueron los adecuados para la producción de pepino.
La variedad Jaguar F1, de acuerdo a los datos estadísticos, es la que
presentó las mejores características agronómicas en la mayoría de las
variables que se detallan a continuación: días a la floración, número de
frutos por planta, peso de fruto por planta, longitud de fruto, diámetro
de fruto, peso de fruto por módulo y número de frutos en módulo por
tratamiento.
El análisis económico nos indica que la variedad Jaguar F1 obtuvo el
mejor beneficio neto, en el sistema de sustrato inerte.
Se recomienda:
El sistema con sustrato inerte y la variedad de pepino Jaguar F1 en
áreas urbanas.
Repetir el ensayo utilizando fertilizantes orgánicos con el propósito de
mejorar la calidad del producto.
Utilizar híbridos para incrementar el rendimiento del cultivo.
41
VII. RESUMEN
La presente investigación se llevó a cabo en la Parroquia Tarqui, ciudadela
Simón Bolívar, mz. 2 villa 112, ciudad de Guayaquil, provincia del Guayas. En
época seca del 2015. Los objetivos fueron: a) Evaluar el comportamiento
agronómico del cultivo de pepino (Cucumis sativus L.) bajo los sistemas NFT
(Nutrient Film Technique) y de sustrato inerte; b) Realizar un análisis económico
comparativo entre los dos sistemas de producción hidropónica.
Se realizó la investigación en dos sistemas de producción hidropónica, sistema
NFT horizontal (Nutrient Film Technique) y sistema de sustrato inerte, con tres
variedades de pepino Marketmore 76, Beth alpha y Jaguar F1. Para la evaluación
del proyecto se empleó el diseño completamente al azar con arreglo factorial
(AxB), con cuatro repeticiones, para el análisis de las variables, días a la floración
y diámetro de tallo, para las demás variables se usó el diseño completamente al
azar, debido a que el sistema NFT Horizontal (Nutrient Film Technique) no
progresó por la enfermedad de Damping-off en este sistema, cada vez que se lo
repetía. Para la comparación de medias de tratamientos se utilizó las pruebas de
Tukey y Duncan al 5% de probabilidad.
Se concluyó: a) El mejor sistema de producción hidropónica fue el sistema de
sustrato inerte porque en todas las variables excepto días a la floración se
obtuvieron los mejores promedios; b) Los tratamientos cultivados en el sistema
NFT Horizontal (Nutrient Film Technique) no progresaron debido a la presencia
de la enfermedad de Damping-off que produjo la muerte total de las plantas en
este sistema; c) Los tratamientos producidos con el sistema de sustrato inerte
(granito y cascarilla de arroz), fueron los adecuados para la producción de pepino;
d) La variedad Jaguar F1, de acuerdo a los datos estadísticos, es la que presentó
las mejores características agronómicas en la mayoría de las variables que se
42
detallan a continuación: días a la floración, número de frutos por planta, peso de
fruto por planta, longitud de fruto, diámetro de fruto, peso de fruto por módulo y
número de frutos en módulo por tratamiento; e) El análisis económico nos indica
que la variedad Jaguar F1 obtuvo el mejor beneficio neto, en el sistema de
sustrato inerte.
43
VIII. SUMMARY
The present investigation was carried out in citadel Simon Bolivar, block 2 Apt
112, Tarqui parish, city of Guayaquil, Guayas province. In the dry season of
2015. The objectives were: a) Evaluate the agronomic performance of cucumber
crops (Cucumis sativus L.) under NFT systems (Nutrient Film Technique) and
inert substrate; b) realise a comparative economic analysis between both
hydroponic production systems.
Research was conducted in two hydroponic production systems, horizontal
NFT system (Nutrient Film Technique) and inert substrate system, with three
varieties of cucumber Marketmore 76, Beth Alpha and Jaguar F1. For the
evaluation of the project was used completely randomized design with factorial
arrangement (AxB), with four repetitions, to analyze the variables days to
flowering and stem diameter, for the other variables was used the design
completely randomized, because the Horizontal NFT system (Nutrient Film
Technique) did not progress by the Damping -off disease in this system, each
time it is repeated. For comparison of treatment means was used testing Tukey
and Duncan at 5% probability.
It was concluded: a) the best hydroponic production system was the inert
substrate systems because in all variables excepts days to flowering the best
averages were obtained; b) the treatments grown in NFT system (Nutrient film
technique) did not progress due to the presence of Damping-off disease that
produced the total death of plants in this system; c) treatments produced with the
inert substrate system (granite and rice husk), were adequate for producing
cucumber; d) Jaguar F1 variety, according to statistical dat, it was presented the
best agronomic characteristics in most of the variables compared to Marketmore
76 varieties and Beth Alpha; e) the economic analysis shows that Jaguar f1
variety had the best net profit with the inert substrate system.
44
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Producción en Cultivos Protegidos. F F Camacho (ed). Caja Rural
Intermediterránea, Cajamar. Almería, España. pp: 691-722
Yaguache, J. 2014. Estudio del comportamiento agronómico de cuatro híbridos
de pepino (Cucumis sativus); bajo un programa de corte en estado de pepinillos
para exportación, en la zona de Babahoyo” Ecuador. (En línea). Disponible en :
http://dspace.utb.edu.ec/bitstream/49000/755/6/T-UTB-FACIAG-AGROP-
000032.pdf (Revisado: 10 Enero de 2016)
48
ANEXOS
49
Cuadro 1A. Programación SAS para el análisis de dos variables obtenidas del
experimento: “Producción urbana de pepino (Cucumis sativus L.),
mediante dos sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil, 2016.
Data: SANTILLÁN;
Input A B REP DF DT
Cards;
1 1 1 22 0.41
1 1 2 20 0.27
1 1 3 21 0.23
1 1 4 21 0.24
1 2 1 22 0.3
1 2 2 20 0.24
1 2 3 21 0.27
1 2 4 18 0.24
1 3 1 22 0.27
1 3 2 19 0.24
1 3 3 17 0.26
1 3 4 20 0.24
2 1 1 22 0.52
2 1 2 20 0.66
2 1 3 22 0.54
2 1 4 22 0.57
2 2 1 24 0.5
2 2 2 24 0.59
2 2 3 21 0.49
2 2 4 22 0.57
2 3 1 22 0.44
2 3 2 20 0.52
2 3 3 20 0.56
2 3 4 20 0.57
Proc print;
Proc anova;
Classes A B;
Model DF DT=A B A*B;
Means REP A B A*B;
Means A/Tukey;
Means B/Tukey;
Run;
REP= Repetición; DF= Días a la floración; DT= Diámetro de tallo
50
Cuadro 2A. Programación SAS para el análisis de seis variables obtenidas del
experimento: “Producción urbana de pepino (Cucumis sativus L.),
mediante dos sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil, 2016.
Data: SANTILLÁN;
Input TRAT BLO NFRPPLA PESOFRU LONGFRU DIAFRU PESMOD
NUNFRU;
Cards;
1 1 5 344 19.9 5.47 83 240
1 2 5 312 20.05 5.23 74 240
1 3 4.25 303 19.76 4.94 62 204
1 4 4.75 310 20.26 5.20 71 228
2 1 4.5 210 14.83 4.46 46 216
2 2 4.75 213 14.95 4.43 49 228
2 3 4.5 225 14.89 4.55 49 216
2 4 5.25 231 14.86 4.67 58 252
3 1 5.25 417 22.95 5.71 105 252
3 2 5.75 415 23.61 6.64 114 276
3 3 5.5 372 22.91 5.47 98 264
3 4 5.75 366 22.52 5.47 101 276
Proc anova;
Class trat;
Model nfrppla pesofru longfru diafru pesmod nunfru=trat;
Means trat/duncan;
Run;
TRAT= Tratamiento; BLO= Bloque; NFRPPLA= Número de fruto por planta; PESOFRU= Peso de fruto por
planta; LONGFRU= Longitud de fruto; DIAFRU= Diámetro de fruto; PESMOD= Peso de fruto por módulo;
NUNFRU= Número de frutos en módulo por tratamiento
51
Cuadro 3A. Análisis de la varianza de la variable días a la floración (días).
Guayaquil, 2016.
F. de V. G.L. S.C. C.M. F “C” Pr<F
A 2 10,66666667 10,66666667 5,26* 0,0341
B 2 10,3333 5,16666667 2,55N.S.
0,1061
A*B 1 4,3333 2,16666667 1,07N.S.
0,3643
E. experimental 18 36,500000 2,02777778
Total 23 61,833333
Promedio (días) 20,92
C.V. (%) 6,81
*Significativo; N.S. No significativo.
Cuadro 4A. Datos sobre los días a la floración tomados en el experimento:
“Producción urbana de pepino (Cucumis sativus L.), mediante dos
sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil, 2016.
TRATAMIENTO I II III IV Ʃ
S1V1 22 20 21 21 84 21
S1V2 22 21 20 18 81 20,25
S1V3 22 19 17 20 78 19,5
S2V1 22 20 22 22 86 21,5
S2V2 24 24 21 22 91 22,75
S2V3 22 20 20 20 82 20,5
Ʃ 134 124 121 123 502
52
Cuadro 5A. Análisis de la varianza de la variable diámetro de tallo (cm).
Guayaquil, 2016.
F. de V. G.L. S.C. C.M. F “C” Pr<F
A 2 0,45926667 0,45926667 154,66** <,0001
B 2 0,0076 0,00381667 1,29N.S.
0,3008
A*B 1 0,00023 0,00011667 0,04 N.S.
0,9616
E. experimental 18 0,05345000 0,00296944
Total 23 0,52058333
Promedio (cm) 0,41
C.V. (%) 13,43
**Altamente significativo; N.S. No significativo.
Cuadro 6A. Datos sobre el diámetro de tallo (cm), tomados en el experimento:
“Producción urbana de pepino (Cucumis sativus L.), mediante dos
sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil, 2016.
TRATAMIENTO I II III IV Ʃ
S1V1 0,41 0,27 0,23 0,24 1,15 0,2875
S1V2 0,3 0,24 0,27 0,24 1,05 0,2625
S1V3 0,27 0,24 0,26 0,24 1,01 0,2525
S2V1 0,52 0,66 0,54 0,57 2,29 0,57
S2V2 0,50 0,59 0,49 0,57 2,14 0,53
S2V3 0,44 0,52 0,56 0,57 2,08 0,52
Ʃ 2,4366 2,5136 2,3416 2,4215 9,71
53
Cuadro 7A. Análisis de la varianza de la variable número de frutos por planta.
Guayaquil, 2016.
F. de V. G.L. S.C. C.M. F “C” Pr<F
Tratamiento 2 1,76041667 0,88020833 8,59** 0,0082
E. experimental 9 0,92187500 0,10243056
Total 11 2,68229167
Promedio (fr/pl) 5,02
C.V. (%) 6,37
** Altamente significativo
Cuadro 8A. Datos sobre el número de frutos por planta, tomados en el
experimento: “Producción urbana de pepino (Cucumis sativus L.),
mediante dos sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil, 2016.
TRATAMIENTO I II III IV Ʃ
S2V1 5 5 4,25 4,75 19 4,75
S2V2 4,5 4,75 4,5 5,25 19 4,75
S2V3 5,25 5,75 5,5 5,75 22,25 5,56
Ʃ 14,75 15,5 14,25 15,75 60,25
54
Cuadro 9A. Análisis de la varianza de la variable peso de fruto por planta (g).
Guayaquil, 2016.
F. de V. G.L. S.C. C.M. F “C” Pr<F
Tratamiento 2 60015,16667 30007,5833 76,67** <,0001
E. experimental 9 3522,50000 391,38889
Total 11 63537,66667
Promedio (g) 309,83
C.V. (%) 6,39
** Altamente significativo.
Cuadro 10A. Datos sobre el peso de frutos por planta (g), tomados en el
experimento: “Producción urbana de pepino (Cucumis sativus L.),
mediante dos sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil. 2016.
TRATAMIENTO I II III IV Ʃ
S2V1 344,2 312 303,35 310,47 1270 317,51
S2V2 210,4 213,32 225 230,71 879,43 219,86
S2V3 417,1 415,17 371,55 365,87 1569,7 392,42
Ʃ 971,7 940,49 899,9 907,05 3719,1
55
Cuadro 11A. Análisis de la varianza de la variable longitud de fruto (cm).
Guayaquil, 2016.
F. de V. G.L. S.C. C.M. F “C” Pr<F
Tratamiento 2 134,6604667 67,330233 798,99** <,0001
E. experimental 9 0,7584250 0,0842694
Total 11 135,4188917
Promedio (cm) 19,30
C.V. (%) 1,50
** Altamente significativo
Cuadro 12A. Datos sobre longitud del fruto (cm), tomados en el experimento:
“Producción urbana de pepino (Cucumis sativus L.), mediante
dos sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil, 2016.
TRATAMIENTO I II III IV Ʃ
S2V1 19,9 20,05 19,76 20,26 79,97 19,99
S2V2 14,83 14,95 14,89 14,86 59,53 14,88
S2V3 22,95 23,61 22,91 22,52 91,99 23
Ʃ 57,68 58,61 57,56 57,64 231,49
56
Cuadro 13A. Análisis de la varianza de la variable diámetro de fruto (cm).
Guayaquil, 2016.
F. de V. G.L. S.C. C.M. F “C” Pr<F
Tratamiento 2 3,35731667 1,67865833 13,67** 0,0019
E. experimental 9 1,10535000 0,12281667
Total 11 4,46266667
Promedio (cm) 5,19
C.V. (%) 6,77
** Altamente significativo.
Cuadro 14A. Datos sobre diámetro del fruto (cm), tomados en el experimento:
“Producción urbana de pepino (Cucumis sativus L.), mediante dos
sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil, 2016.
TRATAMIENTO I II III IV Ʃ
S2V1 5,47 5,23 4,94 5,2 20,84 5,21
S2V2 4,46 4,43 4,55 4,67 18,11 4,53
S2V3 5,71 5,64 5,47 5,47 22,29 5,57
Ʃ 15,64 15,3 14,96 15,34 61,24
57
Cuadro 15A. Análisis de la varianza de la variable peso de fruto por módulo
(kg). Guayaquil, 2016.
F. de V. G.L. S.C. C.M. F “C” Pr<F
Tratamiento 2 5898,666667 2949,333333 58,86** <,0001
E. experimental 9 451,0000 50,1111
Total 11 6349,666667
Promedio (kg) 75,83
C.V. (%) 9,34
** Altamente significativo.
Cuadro 16A. Datos sobre peso de fruto por módulo (kg), tomados en el
experimento: “Producción urbana de pepino (Cucumis sativus
L.), mediante dos sistemas de cultivo hidropónico”. Guayaquil,
2016.
TRATAMIENTO I II III IV Ʃ
S2V1 83 74 62 71 290 72,50
S2V2 46 49 49 58 202 50,50
S2V3 105 114 98 101 418 104,50
Ʃ 234 237 209 230 910
58
Cuadro 17A. Análisis de la varianza de la variable número de frutos en módulo
por tratamiento. Guayaquil, 2016.
F. de V. G.L. S.C. C.M. F “C” Pr<F
tratamiento 2 4056 2028 8,59** 0,0082
E. experimental 9 2124 236
Total 11 6180
Promedio (fr/mo) 241
C.V. (%) 6,37
** Altamente significativo.
Cuadro 18A. Datos sobre número de frutos del módulo por tratamiento tomados
en el experimento: “Producción urbana de pepino (Cucumis
sativus L.), mediante dos sistemas de cultivo hidropónico”.
Guayaquil, 2016.
TRATAMIENTO I II III IV Ʃ
S2V1 240 240 204 228 912 228
S2V2 216 228 216 252 912 228
S2V3 252 276 264 276 1068 267
Ʃ 708 744 684 756 2892
59
Diagrama 1. Sistema NFT horizontal (Nutrient film technique) y 3 variedades de
pepino (Cucumis sativus L.)
60
Diagrama 2. Sistema sustrato inerte con 3 variedades de pepino (Cucumis sativus
L.)
61
FIGURAS
Figura 1A. Variedades de semillas de pepino utilizadas en el ensayo. Guayaquil 2015.
Figura 2A. Elaboración de semilleros de las tres variedades de pepino utilizadas en el
experimento. Guayaquil, 2015.
62
Figura 3A. Lavado de sustratos empleado en el sistema de sustrato inerte. Guayaquil, 2015.
Figura 4A. Secado de sustrato y llenado de fundas utilizados en el sistema de sustrato
inerte. Guayaquil, 2015.
63
Figura 5A. Instalación del sistema NFT horizontal. Guayaquil, 2015.
Figura 6A. Tanque elevado empleado en el sistema de sustrato inerte. Guayaquil 2015.
64
Figura 7A. Instalación de canales recolectores de solución nutritiva empleados en el sistema
de sustrato. Guayaquil, 2015.
Figura 8A. Sistemas de sustrato inerte instalado. Guayaquil, 2015.
65
Figura 9A. Preparación de soluciones nutritivas utilizadas para el riego en cada sistema.
Guayaquil, 2015.
Figura 10A. Visita del director de tesis Ing. Agr. Carlos Ramírez Aguirre MSc. al campo
experimental donde se llevó a cabo el estudio. Guayaquil, 2015
66
Figura 11A. Recolección de solución nutritiva en el sistema de sustrato inerte. Guayaquil,
2015.
Figura 12A. Tutoreo en plantas realizado a los 10 días después del trasplante. Guayaquil,
2015.
67
Figura 13A. Charla dirigida a estudiantes de la Facultad de Ciencias Agrarias de la
Universidad de Guayaquil. Guayaquil, 2015.
Figura 14A. Frutos de las variedades empleadas en los sistemas de producción hidropónica
(M.76, B.A., J.F1). Guayaquil, 2015.
M.67 B.A. J.F1
68
Figura 15A. Cosecha de pepinos en el sistema de sustrato inerte a los 50 días después del
trasplante. Guayaquil, 2015
Figura 16A. Pudrición de parte basal de tallo causada por la enfermedad Damping-off en
plantas de sistema NFT horizontal. Guayaquil, 2015.
69
Figura 17A. Plantas del sistema NFT horizontal infectadas por la enfermedad Damping-
off. Guayaquil, 2015.
Figura 18A. Toma de datos realizada en los frutos cosechados de las variedades cosechadas.
Guayaquil, 2015.