hidroponía - Universidad de Cuenca

UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
I. RESUMEN
La hidroponía es parte de los sistemas de producción
llamados Cultivos sin Suelo. En estos sistemas el medio de
crecimiento y/o soporte de la planta está constituido por
sustancias de diverso origen, orgánico o inorgánico, inertes o
no inertes es decir con tasa variable de aportes a la nutrición
mineral de las plantas.
Podemos ir desde sustancias como perlita, vermiculita o lana
de roca, materiales que son consideradas propiamente
inertes y donde la nutrición de la planta es estrictamente
externa, a medios orgánicos realizados con mezclas que
incluyen turbas o materiales orgánicos como corteza de
árboles picada, cascarilla de arroz, etc.
La planta no necesita suelo para su desarrollo, sino las
sustancias minerales y humedad que contiene, en los cuales
se puede estudiar desde diferentes puntos de las ciencias
con es la fisiología, nutrición vegetal, fertilizantes, etc.
PALABRAS CLAVES: Hidroponia, Sustratos, Sales nutritivas,
Fertilizantes, Cultivos sin suelo.
INDICE
Resume
1
Introducción.
10
A.-Antecedentes
10
B.- Planteamiento del problema
11
C.- Justificación
13
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
1
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D.- Objetivos
14
E.- Metodología utilizada
15
3.- Educación y métodos de aprendizaje
17
3.1.- Extensión agrícola
17
3.2.- investigación- Demostración
19
3.3.- Educación
20
4.- Sustento teórico y técnico de la aplicación
de la hidroponía
4.1.- Historia
25
25
4.2.- Ventajas y desventajas de los cultivos hidropónicos 57
4.2.1.- Ventajas
57
4.2.2.- Desventajas
60
5.- Técnicas hidropónicas
63
6.- Sustratos
66
7.- Nutrientes
68
7.1.- Solución nutritiva
68
7.2.- Aireación
71
7.3.- Calidad de agua
71
7.4.- Alcalinidad o acidez de la solución nutritiva
72
7.5.- Conductividad eléctrica
73
7.6.- Niveles de conductividad eléctrica por cultivo
74
7.7.- Sanidad
75
7.8.- Carencia de nutrientes en hidroponía
76
7.9.- Sales para corregir deficiencias
90
8.- Producción de plántulas
91
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
2
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9.- Planificación del microcurrículo para la
cátedra de hidroponía
94
8.- Conclusiones
114
9.- Referencias Bibliográficas
117
Anexos
120
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
3
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FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
DIPLOMADO SUPERIOR PARA LA ENSEÑANZA
UNIVERSITARIA EN CIENCIAS AGROPECUARIAS
“HIDROPONÍA: UNA ALTERNATIVA DE PRODUCCIÓN,
PARA LA ENSEÑANZA UNIVERSITARIA”
Monografía previa a la obtención del
Diploma Superior para la Enseñanza
Universitaria
en
Ciencias
Agropecuarias
Autor:
Ing. Julio Soliz Ochoa
TUTOR:
Ing. Dpl. Einsenhower Neira Armas
Cuenca - Ecuador
Septiembre del 2009
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
4
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Dedicada a:
A mí esposa: Susana.
A
mis
Hijos:
Fernando,
Cristina, Andrea.
A
un
amigo
que
no
se
encuentra entre nosotros: Ing.
Jorge Pozo C.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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AGRADECIMIENTO
A la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad
de Cuenca, de manera muy especial al Dr. Carlos Vintimilla
por el apoyo brindado en todo este proceso de aprendizaje.
A mis amigas/os: Miriam Reiban, Lucho Domínguez, Maite,
Mayita Torres, Lourdes Díaz, Carolina Esquivel y Juanito
Vázquez, por su apoyo en todo momento.
Al Ing. Einsenhower Neira A. Distinguido Amigo y Director
de Tesis por su valiosa contribución para poder culminar con
éxito este diplomado.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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CERTIFICACIÓN
Certifico que la monografía: “Hidroponía: una alternativa
productiva, para la enseñanza universitaria”, previa a la
obtención del título del DIPLOMADO SUPERIOR PARA LA
ENSEÑANZA
UNIVERSITARIA
EN
CICENCIAS
AGROPECUARIAS, ha sido correctamente elaborada en su
totalidad, por el Ing. Julio Soliz Ochoa.
Ing. Dpl. Einsenhower Neira Armas.
TUTOR
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
7
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CERTIFICACIÓN
Octubre 2009
Los delegados de calificación y sustentación del trabajo final
de grado certifica que fue aprobada la monografía titulada
“Hidroponía:
una
alternativa
de
producción
para
la
enseñanza universitaria, realizada por el Ing. Julio Soliz
Ochoa.
Ing. Msc. Cleber Rivas C.
Ing. Francisco Merchán
Presidente de la comisión
Miembro de la comisión
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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Octubre 2009
Los datos, análisis y criterios contenidos en este trabajo
monográfico, son de exclusiva responsabilidad del autor.
Julio Soliz Ochoa
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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2.- INTRODUCCIÓN
A. Antecedentes
La aparición de nuevas técnicas y tecnologías nos lleva a
plantear nuevas alternativas productivas.
El hecho de presentar nuevas propuestas que superen a las
tradicionales o por lo menos a llevar una enseñanza de
vanguardia, hace que el tema de cultivos hidropónicos tenga
su importancia en el contexto educativo.
Sabiendo que luego de pocos años, la demanda de la
población de alimentos se incrementará, se ha ido
perfeccionando la agricultura a través de varios tipos, entre
ellos la Agricultura Urbana, que trata de desarrollar en
mayor o en menor grado producciones agrícolas intensivas
en las ciudades, utilizando diversas formas como son:
orgánica, organopónica, biológica e hidropónica aeropónico.
Al aplicar estas técnicas alternativas lo que se logra es tener
cultivos muy intensivos, utilizar espacios reducidos o que en
otras épocas no eran cultivados.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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Al aplicar estas nuevas técnicas productivas, se generara un
aporte en la enseñanza universitaria, como una alternativa a
la agricultura de precisión, escoger métodos y técnicas de
investigación; analizar el cultivo desde el punto de vista de
varios autores y recocer como apropiada el área de estudio.
Sugerir el estudio de la nutrición vegetal a través de la
hidroponía e incluir en el currículo de las Facultades de
Ciencias Agropecuarias, mediante la aplicación de las
técnicas del aprendizaje significativo apropiadas.
B. Planteamiento del problema
Hoy puede decirse que la hidroponía o cultivo sin suelo ha
conseguido
estándares
comerciales
y
que
algunos
alimentos, plantas ornamentales y jóvenes plantas de
tabaco se hacen de esta manera por diversas razones que
tienen que ver con la falta de suelos adecuados; por suelos
contaminados
por
microorganismos
que
producen
enfermedades a las plantas o por usar aguas subterráneas
que degradaron la calidad de esos suelos. El cultivo
hidropónico requiere conocimientos avanzados para quien
se proponga realizar un cultivo comercial. Al no usar suelo
ya no se cuenta con el efecto amortiguador o buffer que
brinda un suelo agrícola. Tiene también diversos problemas
con la oxigenación de las raíces y no es algo que pueda
llamarse limpio cuando se realiza en escala comercial.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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Para gente con tiempo libre que quiere divertirse, para
investigación, para demostraciones a alumnos sobre la
esencialidad de ciertos elementos químicos, aún para quien
quiera cultivar en un contenedor, una pequeña tina, para
cultivar en naves espaciales o para cultivos en gran escala,
presentará diversos niveles de complejidad sobre todo si se
quiere que sea una actividad económica y tenga bajo
impacto ambiental.
La clasificación de los cultivos hidropónicos ha evolucionado
más recientemente hacia formas abiertas o cerradas
dependiendo de si vuelcan el efluente o reutilizan la solución
nutritiva como forma de protección ambiental y una mayor
economía en su utilización en lo que se refiere a l ahorro de
agua y fertilizantes.
En nuestro país el desperdicio de agua de riego en cultivos
tradicionales,
va
en
el
orden
de
hasta
un
70%
aproximadamente, por otra parte existen claras evidencias
de
contaminación del suelo causadas por el uso de
fertilizantes sintéticos y pesticidas en general que se
expresan en enfermedades crónicas y agudas que afectan
la salud de la población tanto urbana como rural.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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C.- Justificación
Sobre la base del problema identificado se plantea la
hidroponía como una alternativa productiva en el proceso de
enseñanza aprendizaje dirigida a los estudiantes, tanto a los
estudiantes de Ingeniería Agronómica como a los de
Medicina Veterinaria.
La hidroponía permite cultivar plantas en un medio sin tierra,
tener más plantas en una cantidad limitada de espacio, las
cosechas de plantas madurarán más rápidamente y
producirán rendimientos mayores, se conservan el agua y
los fertilizantes, ya que pueden rehusarse, además, la
hidroponía permite ejercer un mayor control sobre las
plantas, con resultados óptimos.
Todo esto se hace posible por la relación entre la planta y
sus elementos nutrientes. No es tierra lo que la planta
necesita; son las reservas de nutrientes y humedad
contenidos en la tierra, así como el apoyo que la tierra da a
la planta. Cualquier medio de crecimiento dará un apoyo
adecuado, y al suministrar nutrientes a un medio estéril
donde no hay reserva de estos, es posible que la planta
consiga la cantidad precisa de agua y nutrientes que
necesita. La tierra tiende a menudo a llevar agua y
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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nutrientes lejos de las plantas lo cual vuelve la aplicación de
cantidades correctas de fertilizante un trabajo muy difícil. En
hidroponía, los nutrientes necesarios se disuelven en agua,
y esta solución se aplica a las plantas en dosis exactas en
los intervalos prescritos.
Foto1: cultivo hidropónico de fresas
D.- Objetivos
a.- Objetivo general
Elaborar el micro currículo de hidroponía como un aporte a
la enseñanza aprendizaje de la Facultad de Ciencias
Agropecuarias.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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b.- Objetivos específicos
1 Definir los métodos de aprendizaje significativo aplicables
al micro
currículo.
2 Planificar la cátedra de hidroponía.
E.- Metodología utilizada:
El
método que se empleó para el cumplimiento de los
objetivos planteados en este estudio, se consideró la
investigación como observación de tipo descriptivo (Ortiz, J.
2009).
Para la concreción de los objetivos específicos, se considera
los métodos y las matrices de planificación microcurricular
(Correa, D. 2009).
El marco teórico, se basó en un análisis profundo de
información bibliográfica tanto de hidroponía como de la
planificación microcurricular.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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1. Procedimiento para la recolección de información,
instrumentos y métodos para el control y calidad de la
información
Se
revisó la información secundaria, para lo cual se
consulto fuentes bibliográficas aplicando la técnica de
información indirecta.
-Centro de Documentación “Yanuncay” de la Facultad de
Ciencias Agropecuarias de la Universidad de Cuenca.
-Revisión Virtual (Web).
2. Análisis de la información bibliográfica y resultados
Para alcanzar los objetivos específicos uno y dos, se usó el
método descriptivo, según lo propuesto como técnica de
recolección de información que permitió la sistematización e
identificar información relevante, la misma que facilitó el
análisis de los elementos que conforma el microcurrículo,
así como las diferencias, puntos de vista de las diferentes
corrientes pedagógicas para proponer el desarrollo de la
cátedra de Hidroponía o incluir como parte de alguna
materia afín. (Ortiz, J. 2007)
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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3.- Educación y métodos de aprendizaje
3.1.- Extensión agrícola
La Extensión Universitaria se enmarca dentro de los
trabajos
que
tiene
que
desarrollar
la
Universidad
encaminado a brindar un servicio a la sociedad. Se dice que
la extensión universitaria en general par la enseñanza a la
sociedad, debe estar integrada por estudiantes y profesores
y asegurar un alto grado de participación de la sociedad o
comunidad.
Maunder (1973), citado por Rodríguez , J.(2008) define a la
extensión agrícola como: :"Un servicio o sistema que
mediante procedimientos educativos ayuda a la población
rural a mejorar los métodos y técnicas agrícolas, aumentar
la productividad y los ingresos, mejorar su nivel de vida y
elevar las normas educativas y sociales de la vida rural."
De
igual
manera,
"
La
función
de
extensión
es
eminentemente educativa, pues tiende a producir cambios
en los conocimientos, actitudes y destrezas de la gente para
lograr su desarrollo tanto individual como social. En
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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consecuencia, se rige por las leyes fundamentales de la
enseñanza y del aprendizaje".
El cumplimiento de este
Universidad
encargo
social
de la
se concreta
en la preservación, desarrollo y promoción de la cultura que
en su interrelación dialéctica son la expresión de la
integración de las funciones sustantivas de la universidad
docencia-investigación y extensión.
Osorio (1996) enunciado Rodriguez, J.(2008) conceptualiza
la
extensión
como
todas
aquellas
actividades
que
contribuyen a la difusión del conocimiento. Es diferente esta
propuesta a la acción que se hace solamente de transferir
tecnología, extensión es mucho más amplio, es difundir el
saber agrícola y ello dimensiona se acción que se retomará
como la proyección real de la universidad hacia su entorno,
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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En la Ilustración 1 Se observa el proceso de extensión
universitaria
3.2.- Investigación – Demostración
Es necesario realizar investigación sobre diferentes tópicos
agrícolas, la que permite clarificar aspectos productivos,
sociales y ambientales de interés para los productores. La
investigación se constituye en el instrumento fundamental
que debe ser desarrollado aplicando el enfoque de sistémico
y continuo.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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El rol principal de las Universidades y en particular las
Facultades de Ciencias Agropecuarias es el de implementar
campos
investigativos-demostrativos de este tipo de
cultivos alternativos para el inter aprendizaje.
El estudiante al tener el espacio (campo experimental) para
realizar investigación de campo, consolida su aprendizaje y
a su vez le permite poner en práctica en la relación social
con los productores, en la que comparte sus conocimientos.
3.3.- Educación
La educación debe ser abordada como un modelo
alternativo que difiere de la educación tradicional con su
típica jerarquía entre los que imparten y los que reciben el
conocimiento. La educación alternativa se fundamenta en
dos componentes principales: una metodología interactiva y
la valorización de las capacidades existentes en los
participantes.
Este enfoque plantea que el medio de aprendizaje es tan
importante
como
el
fin
si
se
quiere
empoderamiento de los involucrados.
metodología
se
puede
llegar
componente que consiste
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
promover
el
A través de esta
fácilmente
al
segundo
en valorar y utilizar el
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conocimiento y la experiencia que los participantes han
acumulado a lo largo de los años. La combinación de estos
dos componentes ayuda a que los receptores de la
educación obtengan más
conocimiento y
asuman un rol más activo en el aprendizaje.
El sistema de formación Según Rodríguez, J. (2008).
Deberá al menos contener tres grandes ejes: Insumos,
Procesos y Productos:
A. INSUMOS: Son los elementos que están presentes en el
entorno y en lo interno a la organización, que marcan formas
de gestión distinta según cada organización. Se plantea:
•
Determinar la oferta y demanda de capacitación de
los productores, docentes y estudiantes.
•
Medición del nivel de fortalecimiento Organizativo
•
Relaciones de género
•
Establecer los contenidos de las actividades y
resultados de la formación
•
Análisis de los principales enfoques.
•
Contar con los perfiles de salida de los diferentes
usuarios del sistema de educación.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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B. PROCESOS: El proceso contempla cinco momentos a
seguir:
-
Planificación de la educación
-
Proceso metodológico
-
Proceso pedagógico
-
El sistema de seguimiento evaluación y la
sistematización
-
Subsistema de información
- La planificación de la formación: Debe ser entendida
como un proceso planificado, sistemático y permanente en
el cual estén contempladas las acciones básicas de todo
proceso de planificación.
- En el
proceso pedagógico, se debe considera
los
niveles a quien va dirigida la capacitación que son:
a. Estudiantes
b. docentes
c. Productores
Entonces lo identificado en el análisis obtenido de la
aplicación del índice de fortalecimiento organizativo y las
debilidades encontradas en cada organización se convierten
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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en ejes temáticos, sobre los cuales se trabajo las áreas de
contenido, objetivos, los temas, con las respectivas técnicas
de facilitación y estrategias, para garantizar el ínter
aprendizaje combinando lo teórico con lo práctico y que
articule lo técnico con lo social. (Rodriguez, J. 2008)
Principios orientadores de la formación
El sistema de formación debe estimular e incorporar
mecanismos que integren la participación de los distintos
destinatarios, no sólo como ejecutores o informantes, sino
como pensadores, como portadores de conocimientos.
El proceso educativo debe tomar muy en cuenta las
características de los participantes, especialmente cuando
es dirigida a los productores, debe tener como referencia
básica sus prácticas y las necesidades que desde allí nacen,
los niveles de escolaridad, el rol y las funciones que
desempeñan en la comunidad y la organización, la
construcción de relaciones de género, edad, clase, etnia, la
situación de sus recursos naturales, los tiempos disponibles
para participar en la formación.
La formación debe ser asumida como un proceso dialogal
horizontal democrático de construcción
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
y acumulación
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colectiva de conocimientos, en una práctica educativa que
privilegie la demanda de conocimientos.
Los conocimientos deben ser trabajados no solamente en
términos conceptuales o de definiciones académicas, sino
que
deben
enriquecerse
con
la
sistematización
de
experiencias, definiendo contenidos y escenarios reales que
propongan las metodologías del cómo hacer.
Desarrollar procesos de sistematización sobre las prácticas
educativas y de capacitación, que permitan extraer y
comunicar las lecciones aprendidas a fin de replicar los
aspectos positivos de las mismas, y retroalimentar la
planificación de la capacitación.
Subsistema de Información:
-
Elaborar los registros necesarios para capturar la
información.
-
Clasifica y ordena la información de acuerdo a los ejes
temáticos.
-
Procesa y analiza la información.
Dirige la información a diferentes niveles que tiene que
ver con la gerencia
social
del proyecto.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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Apoya los procesos de evaluación y sistematización de la
-
experiencia.
C. PRODUCTOS:
Del plan de educación
-
Contenidos elaborados y validados de acuerdo al
contexto y a la demanda.
-
Experiencias sistematizadas
-
Oferta de capacitación cualificada
-
Estudiantes, docentes y productores formados
-
Materiales elaborados
- De la intervención
- Información ordenada.
- Formación de capital humano
-
Metodología y pedagogía para la generación de
conocimientos desde la
4.-
SUSTENTO
acción.
TEÓRICO
Y
TÉCNICO
DE
LA
APLICACIÓN DE LA HIDROPONÍA.
4.1.- HISTORIA
La palabra Hidroponía se deriva del griego Hydro (agua) y
Ponos (labor, trabajo) lo cual significa literalmente trabajo en
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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agua. Esta definición se usa en la actualidad para describir
todas las formas de cultivos sin suelo. Muchos de los
métodos Hidropónicos actuales emplean algún tipo de
medio de cultivo o sustrato, tales como:cascarilla de arroz
cruda y quemada, grava, arenas, piedra pómez, serrines,
arcillas expandidas, carbones, turba, cáscara de coco, lana
de roca, espumas sintéticas etc. a los cuales se les añade
una solución nutritiva que contiene todos los elementos
esenciales necesarios para el normal crecimiento
de las
plantas.
Manifiesta también Ugás. R. (2004), que el crecimiento de
plantas sin tierra, debe su desarrollo a los hallazgos de
experimentos
llevados
a
cabo
para
determinar
qué
substancias hacen crecer las plantas y su composición. Se
conocen trabajos de este tipo de fechas cercanas al año
1600. Sin embargo, el crecimiento de las plantas y la cultura
del cultivo sin suelo son conocida mucho antes que esto. La
hidroponía es por lo menos tan antigua como las pirámides.
Una forma primitiva se ha utilizado en Cachemira durante
siglos.
El proceso hidropónico que causa el crecimiento de plantas
en nuestros océanos data aproximadamente desde el
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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tiempo que la tierra fue creada. El cultivo hidropónico es
anterior al cultivo en tierra pero, como herramienta de
cultivo, muchos creen que empezó en la antigua Babilonia,
en los famosos Jardines Colgantes que se listan como una
de las Siete Maravillas del Mundo Antiguo, en lo que
probablemente fuera uno de los primeros intentos exitosos
de cultivar plantas hidropónicamente.
Los aztecas de Centroamérica, una tribu nómada forzada a
ubicarse hacia la orilla pantanosa del Lago Tenochtitlán,
localizado en el gran valle central de lo que es ahora
México, y tratados bruscamente por sus vecinos más
poderosos que les negaron cualquier tierra cultivable,
sobrevivieron
desarrollando
notables
cualidades
de
invención. Como consecuencia de la falta de tierra,
decidieron hacerlo con los materiales que tenían a mano; en
lo que debe haber sido un largo proceso de ensayo y error,
ellos aprendieron a construir balsas de caña, dragaban la
tierra del fondo poco profundo del lago y la amontonaban en
las balsas. Debido a que la tierra venía del fondo del lago,
era rica en una variedad de restos orgánicos y material
descompuesto
que
aportaba
grandes
cantidades
de
nutrientes. Estas balsas, llamadas Chinampas, permitían
cosechas abundantes de verduras, flores e incluso árboles
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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eran plantados en ellas. Las raíces de estas plantas
presionaban hacia abajo y traspasaban el suelo de la balsa
hasta el agua. En oportunidades se unían algunas de estas
balsas que nunca se hundieron para formar islas flotantes
de hasta sesenta metros de largo. (Rodríguez, A. 2004).
Con
su
fuerza
armada,
los
aztecas
derrotaron
y
conquistaron a quienes una vez los habían oprimido. A
pesar del gran tamaño de su imperio, ellos nunca
abandonaron el sitio en el lago; el que alguna vez fuera un
pueblo primitivo se convirtió en la enorme y magnífica
ciudad de México.
Al llegar al Nuevo Mundo en busca de oro, la vista de estas
islas asombró a los españoles, el espectáculo de un
bosquecillo entero de árboles aparentemente suspendidos
en el agua debe haberlos dejado perplejos, incluso
asustados en esos días del siglo 16 de la conquista
española.
William Prescott, el historiador que escribió crónicas de la
destrucción del imperio azteca por los españoles, describió
el Chinampas como "Asombrosas
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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Islas de Verduras, que se mueven como las balsas sobre el
agua”. Las Chinampas continuaron siendo usadas en el lago
hasta el siglo XIX, aunque en números grandemente
disminuidos. Así que, se puede apreciar, la hidroponía no es
un concepto nuevo.
Muchos escritores han sugerido que los Jardines Colgantes
de Babilonia eran un sistema hidropónico, ya que el agua
fresca es rica en oxígeno y se suministraban nutrientes
regularmente.
El arroz ha sido cultivado de esta manera desde tiempos
inmemoriales. Los Jardines Flotantes de China son otro
ejemplo de "Cultivo Hidropónico"
Archivos jeroglíficos egipcios antiguos de varios cientos
años A.C. describen el crecimiento de plantas en agua a lo
largo del Nilo.
Antes del tiempo de Aristóteles, Teofrasto (327-287 A.C.)
emprendió varios experimentos en nutrición de plantas. Los
estudios botánicos de Dioscorides son anteriores al primer
siglo D.C.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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El intento científico documentado más antiguo para
descubrir los nutrientes de las plantas fue en 1600 cuando el
belga Jan Van Helmont mostró en su experimento clásico
que las plantas obtienen sustancias del agua. Él plantó un
retoño de sauce de 5 libras en un tubo que contenía 200
libras de tierra seca la cual fue cubierta para mantenerla
aislada del polvo, después de 5 años de riego regular con
agua de lluvia él encontró el retoño del sauce aumentado en
peso a 160 libras, mientras la tierra perdió menos de 2
onzas. Su conclusión,
que las plantas
obtienen sustancias para crecimiento de
agua, fue correcta, sin embargo él no comprendió que
también requieren dióxido de carbono y oxígeno del
aire.(Rodríguez, A. 2004).
En 1699, John Woodward, un miembro de la Sociedad Real
de Inglaterra, cultivó plantas en agua que contenía varios
tipos de tierra, la primera solución de nutrientes hidropónica
artificial, y encontró que el mayor crecimiento ocurrió en
agua con la mayor cantidad de tierra. Puesto que ellos
sabían poco de química por esos días, él no pudo identificar
los elementos específicos que causaban el crecimiento.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
30
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Concluyó, por tanto, que el crecimiento de la planta era un
resultado de ciertas substancias y minerales en el agua,
contenidos en el "agua enriquecida", en lugar que
simplemente del agua.
Por las décadas que siguieron a la investigación de
Woodwards los fisiólogos de plantas europeos establecieron
muchas cosas. Ellos demostraron que el agua era absorbida
por las raíces de la planta, que atraviesa su sistema capilar
y que escapa en el aire a través de los poros en las hojas.
Descubrieron que la planta toma minerales tanto del suelo
como del agua y que las hojas expulsan dióxido de carbono
al aire. Demostraron también que las raíces de la planta
toman oxígeno. Otros progresos fueron lentos hasta que
otras
técnicas
de
investigación
más
sofisticadas
se
desarrollaron.
La teoría de la química moderna, logró grandes adelantos
durante
los
investigación
siglos
XVII
científica.
y
XVIII
Cuando
revolucionando
las
plantas
la
fueron
analizadas se determinó que están compuestas por
elementos derivados del agua, tierra y aire.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
31
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FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Experimentalmente, Sir Humphrey Davy, inventor de la
Lámpara de Seguridad, desarrolló un método para realizar la
descomposición química por medio de una corriente
eléctrica. Algunos de los elementos que constituyen la
materia fueron descubiertos, y era ahora posible para los
químicos dividir un compuesto en sus partes constitutivas.
En
1792
el
científico
inglés
Joseph
Priestley
inteligentemente descubrió que al colocar una planta en una
cámara con un alto nivel de "Aire Fijo" (Dióxido de Carbono)
ésta absorberá gradualmente el dióxido de carbono y emitirá
oxígeno. Jean Ingen-Housz, unos dos años después, llevó el
trabajo de Priestley un paso más allá y demostró que una
planta encerrada en una cámara llena de dióxido de carbono
podría reemplazar el gas con oxígeno en varias horas si la
cámara se expone a la luz solar. Ya que la luz del sol no
tenía efecto sobre el recipiente con dióxido de carbono, era
cierto
que
la
planta
era
la
responsable
de
esta
transformación notable. Ingen-Housz estableció que este
proceso trabaja más rápidamente en condiciones de luz
intensa, y que sólo las partes verdes de la planta estaban
involucradas.
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En 1804, Nicolás De Saussure publicó los resultados de sus
investigaciones,
indicando
que
las
plantas
están
compuestas de minerales y elementos químicos obtenidos
del agua, tierra y aire. En 1842 se publicó una lista de nueve
elementos considerados esenciales para el crecimiento de
las plantas.
Estas proposiciones fueron verificadas después por Jean
Baptiste Boussingault (1851), un científico francés que
empezó como mineralogista empleado por una compañía
minera, y cambió su área de estudio a la química agrícola a
principios de la década de 1850. En sus experimentos con
medios de crecimiento inertes, alimentó plantas con
soluciones en agua usando varias combinaciones de
elementos puros obtenidos de la tierra, arena, cuarzo y
carbón de leña (un medio inerte no presente en la tierra) a
los cuales agregó soluciones de composición química
conocida. Él concluyó
que
el agua era esencial para el
crecimiento de la planta proporcionando hidrógeno y que la
materia seca de la planta
consiste en hidrógeno más el
carbono y oxígeno que provienen del aire. Él también
estableció que las plantas contienen nitrógeno y otros
elementos minerales, y obtienen todos los nutrientes
requeridos de los elementos de la tierra que usó; pudo
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entonces
identificar
los
elementos
minerales
y
las
proporciones necesarias para perfeccionar el crecimiento de
la planta lo que fue un descubrimiento aún mayor.
En 1856 Salm-Horsmar desarrolló técnicas para el uso de
arena y otros sustratos inertes, varios investigadores habían
demostrado por ese tiempo que pueden crecer plantas en
un medio inerte humedecido con una solución de agua que
contiene los minerales requeridos por las plantas. El próximo
paso era eliminar completamente el medio y cultivar las
plantas en una solución de agua que contuviera estos
minerales.
De los descubrimientos y avances en los años 1859 a 1865
la técnica fue perfeccionada por dos científicos alemanes,
Julius Von Sachs (1860), profesor de Botánica en la
Universidad de Wurzburg (1832-1897), y W. Knop (1861),
químico agrícola; Knop ha sido llamado "El Padre de la
Cultura del Agua."
En ese mismo año (1860), el profesor Julius Von Sachs
publicó la primera fórmula estándar para una solución de
nutrientes que podría disolverse en agua y en la que podrían
crecer plantas con éxito. Esto marcó el fin de la larga
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búsqueda del origen de los nutrientes vitales para las
plantas, dando origen a la "Nutricultura".
Técnicas similares se usan actualmente en estudios de
laboratorio sobre fisiología y nutrición de plantas. Las
primeras
investigaciones
en
nutrición
de
plantas
demostraron que el crecimiento normal de estas puede ser
logrado sumergiendo sus raíces en una
solución
de
agua que contenga sales de nitrógeno (N), fósforo (P),
azufre (S), potasio (K), calcio (Ca), y magnesio (Mg), que se
define
actualmente
como
macroelementos
o
macronutrientes (los elementos requeridos en cantidades
relativamente grandes). Con refinamientos extensos en
técnicas de laboratorio y química, científicos descubrieron
siete elementos requeridos por las plantas en cantidades
relativamente pequeñas – los microelementos o elementos
residuales.
Éstos
incluyen:
hierro
(Fe),
cloro
(Cl),
manganeso (Mn), boro (B), zinc (Zn), cobre (Cu), y
molibdeno (Mo).
Se estableció entonces la adición de químicos al agua para
producir una solución nutriente que apoyaría la vida de la
planta. En 1920 la preparación del laboratorio de "cultura de
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agua" fue regularizada y se establecieron los métodos para
su correcto uso.
En años siguientes, investigadores desarrollaron muchas
fórmulas básicas diversas para el estudio de la nutrición de
las plantas. Algunos de los que trabajaron en esto fueron
Tollens (1882), Tottingham (1914), Shive (1915), Hoagland
(1919), Deutschmann (1932), Trelease (1933), Arnon (1938)
y Robbins (1946). Muchas de sus fórmulas todavía se usan
en investigaciones de laboratorio sobre nutrición y fisiología
de las plantas.
Manifiesta Rodríguez, A.(2004), el interés en la aplicación
práctica de esta "Nutricultura" no se desarrolló hasta
aproximadamente 1925 cuando la industria del invernadero
expresó interés en su uso. Las tierras del invernadero
tuvieron que ser
reemplazadas frecuentemente para
superar problemas de estructura, fertilidad y pestes. Como
resultado, los investigadores se dieron cuenta del uso
potencial de la nutricultura para reemplazar la tierra
convencional por los métodos culturales. Antes de 1930, la
mayoría del trabajo hecho sobre cultivos sin suelo se orientó
al laboratorio
para fines experimentales.
Nutricultura,
quimicultura, y acuicultura eran otros términos usados
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durante los años veinte para describir la cultura del cultivo
sin suelo. Entre 1925 y 1935 tuvo lugar un desarrollo
extenso
modificando las técnicas de laboratorio de
nutricultura a la producción de cosechas a gran escala.
A final de la década de 1920 e inicio de los años treinta el
Dr. William F. Gericke de la Universidad de California
extendió sus experimentos de laboratorio y trabajos en
nutrición de plantas a cosechas prácticas en aplicaciones
comerciales a gran escala. A estos sistemas de nutricultura
los llamó "hidroponía" La palabra se derivó de dos palabras
griegas, hidro, significando
agua y ponos que significan
labor; literalmente "trabajo en agua." Su trabajo es
considerado la base para todas las formas de cultivo
hidropónico, aunque se limitó principalmente a la cultura de
agua sin el uso de medio de arraigado.
Hidroponía se define ahora como la ciencia de cultivo de
plantas sin el uso de tierra, pero con uso de un medio inerte,
como arena gruesa, turba, vermiculita o aserrín al que se
agrega una solución nutriente que contiene todos los
elementos esenciales requeridos por la planta para su
crecimiento normal y desarrollo. Puesto que muchos
métodos hidropónicos emplean algún tipo de medio que
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contiene material orgánico como turba o aserrín, son a
menudo llamados "cultivos sin suelo", mientras que aquellos
con la cultura del agua serían los verdaderamente
hidropónicos.
Hoy, la hidroponía es el término que describe las distintas
formas en las que pueden cultivarse plantas sin tierra. Estos
métodos, generalmente conocidos como cultivos sin suelo,
incluyen el cultivo de plantas en recipientes llenos de agua y
cualquier otro medio distintos a la tierra. - incluso la arena
gruesa, vermiculita y otros medios más exóticos, como
piedras aplastadas o ladrillos, fragmentos de bloques de
carbonilla, entre otros. Hay varias razones para reemplazar
la tierra por un medio estéril, se eliminan pestes y
enfermedades contenidas en la tierra, inmediatamente. La
labor que involucra el cuidado de las plantas se ve
notablemente reducida.
Unas características importantes al cultivar plantas en un
medio sin tierra es que permite tener más plantas en una
cantidad limitada de espacio, las cosechas de comida
madurarán más rápidamente y producirán rendimientos
mayores, se conservan el agua y los fertilizantes, ya que
pueden reusarse, además, la hidroponía permite ejercer un
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mayor control sobre las plantas, con resultados más
uniformes y seguros.
Todo esto se hace posible por la relación entre la planta y
sus elementos nutrientes. No es tierra lo que la planta
necesita; son las reservas de nutrientes y humedad
contenidos en la tierra, así como el apoyo que la tierra da a
la planta. Cualquier medio de crecimiento dará un apoyo
adecuado, y al suministrar nutrientes a un medio estéril
donde no hay reserva de estos, es posible que la planta
consiga la cantidad precisa de agua y nutrientes que
necesita. La tierra tiende a menudo a llevar agua y
nutrientes lejos de las plantas lo cual vuelve la aplicación de
cantidades correctas de fertilizante un trabajo muy difícil. En
hidroponía, los nutrientes necesarios se disuelven en agua,
y esta solución se aplica a las plantas en dosis exactas en
los intervalos prescritos.
Hasta las 1936, el cultivo de plantas en agua y la solución
de nutriente era una práctica restringida a los laboratorios,
donde fueron usados para facilitar el estudio del crecimiento
de las plantas y sobre el desarrollo de la raíz.
El Dr. Gericke cultivó hidropónicamente verduras, incluso
cosechas de raíz, remolachas, rábanos, zanahorias, patatas,
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y el cereal siega, frutas, y flores. Usando la cultura de agua
en tanques grandes en su laboratorio en la Universidad de
California tuvo éxito en tomates logrando plantas de hasta 7
metros de altura. Las fotografías del profesor de pie en una
escalera recogiendo su cosecha aparecían en periódicos a
lo largo del país. Aunque espectacular,
su sistema era un
poco
comerciales.
prematuro
demasiado
para
delicado
aplicaciones
y
requería
supervisión
Era
técnica
constante.
Fueron
muchos
los
problemas
que
encontraron
los
"cultivadores hidropónicos" con el sistema de Gericke ya
que exigía mucho conocimiento técnico e ingeniosidad. El
sistema de Gericke consistía en una serie de comederos o
cubetas sobre los cuales colocó en forma estirada una fina
malla de alambre, esto envolvía a su vez una cubierta de
paja u otro material; las plantas se pusieron en esta malla
con las raíces hacia abajo en una solución de agua con
nutrientes dentro de la cubeta.
Una de las dificultades principales con este método estaba
asociada al suministro suficiente de oxígeno en la solución
nutriente. Las plantas agotarían el oxígeno rápidamente,
absorbiéndolo a través de las raíces, y por esta razón era
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indispensable que un suministro continuo de oxígeno fresco
fuese introducido en la solución a través de algún método de
aireación. Otro problema era apoyar las plantas para que las
puntas de las raíces se mantuvieran en la solución.
La Prensa americana hizo sus demandas irracionales
usuales, llamándolo el descubrimiento del siglo de la manera
más escandalosa. Después de un periodo incierto en el que
promotores poco escrupulosos intentaron cobrar por la idea
vendiendo
de puerta
en puerta equipos inútiles y
materiales, una
investigación más práctica fue hecha y pronto se estableció
la hidroponía como base científica legítima para la
horticultura, con el consecuente reconocimiento eminente de
sus dos ventajas principales: cosechas de alto rendimiento y
de especial en regiones no cultivables del mundo.
En 1936, W. F. Gericke y J. R. Travernetti de la Universidad
de California publicaron el registro del cultivo exitoso de
tomates en agua y solución nutriente.
Desde entonces varios entes comerciales empezaron a
experimentar
con
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las
técnicas
e
investigadores,
y,
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agrónomos de varias universidades agrícolas empezaron el
trabajo de simplificar y perfeccionar los procedimientos. Se
han construido numerosas unidades hidropónicas a gran
escala, en México, Puerto Rico, Hawaii, Israel, Japón, India,
y Europa. En los Estados Unidos, sin mucho conocimiento
del público, la hidroponía se ha convertido en un gran
negocio; más de 500 invernaderos hidropónicos han sido
construidos y desarrollados.
Una aplicación de la técnica del Dr. Gericke pronto se
demostró supliendo comida a las tropas ubicadas en islas no
cultivables en el Pacífico al inicio de la década de 1940.
El primer triunfo ocurrió cuando Pan American Airways
decidió establecer un centro de cultivos hidropónicos en la
distante Isla Wake en medio del Océano Pacífico para
proporcionar suministros regulares de verduras frescas a los
pasajeros y tripulaciones de la aerolínea. Entonces el
Ministerio Británico de Agricultura empezó a mostrar un
interés activo por la hidroponía, especialmente desde que su
importancia potencial en la Campaña "Cultivar-Más-Comida"
(Grow-More-Food) durante la guerra (1939-1945).
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Al final de los años cuarenta, Robert B. y Alice P. Withrow
trabajaban en la Universidad de Purdue y desarrollaron un
método hidropónico más práctico. Ellos usaron arena gruesa
inerte como medio de arraigado, inundando y drenando
alternativamente la arena en un recipiente, dieron a las
plantas el máximo tanto de solución nutriente, como de aire
a las raíces. Este método se conoció después como el
método de la arena gruesa o grava para hidroponía, a veces
también llamado Nutricultura
En tiempo de guerra el envío de verduras frescas a las
bases en el extranjero no era práctico, y una isla de coral no
es un lugar para cultivarlas; con
hidroponía resolvieron el
problema.
Durante la Segunda Guerra Mundial, la hidroponía, usando
el método de la arena gruesa, dio su primera prueba real
como fuente viable para la obtención de verduras frescas
para el ejército de los Estados Unidos.
En 1945 la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, resolvió el
problema de proporcionar verduras frescas al personal,
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implementando la hidroponía a gran escala lo cual dio un
nuevo ímpetu a esta cultura.
La primera de varias grandes granjas hidropónicas se
construyó en la Isla de Ascensión en el Atlántico Sur. La
base se usó como un lugar de descanso y suministro de
combustible para la fuerza aérea de Estados Unidos, la isla
era completamente estéril, entonces como era necesario
albergar una fuerza grande allí para reparar aviones, toda la
comida tuvo que ser traída por aire, había una necesidad
crítica por las verduras frescas, y por esta razón se
construyó la primera de muchas instalaciones hidropónicas.
El Ejército de EEUU también estableció camas de
crecimiento hidropónico en la isla de Iwo Jima en donde
empleó piedra volcánica aplastada como sustrato, con
rendimientos similares.
Durante este mismo periodo (1945), el Ministerio Aéreo de
Londres tomó pasos para comenzar cultivos sin suelo en la
base del desierto de Habbaniya en Irak, y en la isla de
Bahrein en el Golfo Pérsico, donde se sitúan campos
petroleros importantes. En el caso del Habbaniya, un
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eslabón vital en comunicaciones aliadas, todas las verduras
tenían que ser traídas a través de aire de Palestina para
alimentar a las tropas estacionadas allí, lo cual resultaba
muy costoso.
Tanto el Ejército Norteamericano como la Real Fuerza
Aérea abrieron unidades hidropónicas en sus bases
militares. Millones de verduras, producidas sin la tierra,
fueron comidas por soldados aliados y aviadores durante los
años de la guerra.
Después de la Segunda Guerra Mundial los militares
continuaron usando hidroponía. Por ejemplo, El Ejército de
los Estados Unidos tiene una sección especial de hidroponía
que produjo más de 8,000,000 lbs. de productos fresco
durante 1952.
También establecieron una de las instalaciones hidropónicas
más grandes del mundo, un proyecto de 22 hectáreas en
Chofu, Japón. Durante muchos años, la práctica empleada
era utilizar la llamada "Tierra Nocturna", la cual contenía
excremento humano como fertilizante. La tierra estaba muy
contaminada con varios tipos de bacterias y amebas; y,
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aunque el japonés era inmune a estos organismos, las
tropas no lo eran.
Una instalación de 55 acres, fue diseñada para producir
verduras
para
fuerzas
americanas
de
ocupación.
Permaneció en funcionamiento durante más de 15 años. Las
instalaciones hidropónicas más grandes en ese tiempo se
construyeron en Japón usando el método cultural de la
arena gruesa. Algunas de las instalaciones más exitosas
han sido aquellas en bases aisladas en Guyana, Iwo Jima y
la Isla de Ascensión.
Después del Segunda Guerra Mundial, se construyeron
varias instalaciones comerciales en los Estados Unidos, la
mayoría de éstas se localizaron en Florida y estaba a la
intemperie, sujetas a los rigores del tiempo. Pobres técnicas
de construcción y operación causaron que muchas de ellas
fueran infructuosas y de producción incoherente. Sin
embargo, el uso comercial de la hidroponía, creció y se
extendió a lo largo del mundo en los años cincuenta a
países como Italia, España, Francia, Inglaterra, Alemania,
Suecia, la URSS e Israel.
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Uno de los muchos problemas encontrados por los pioneros
de la hidroponía fue causado por el hormigón usado para las
camas de crecimiento. La cal y otros elementos afectaron la
solución nutriente, además, la estructura de metal también
fue afectada por los elementos en la solución. En muchos de
estos primeros viveros se usó tubería galvanizada y
depósitos metálicos, no sólo se vieron corroídos muy
rápidamente sino que elementos tóxicos para las plantas se
añadían a la solución nutriente.
A pesar de estos problemas el interés en la cultura
hidropónica continuaba por varias razones: Primero no se
necesitaba tierra, y una gran cantidad de plantas se podían
cultivar en una área muy pequeña. Segundo al alimentar las
plantas apropiadamente se lograba una producción óptima.
Con la mayoría de las verduras se aceleró el crecimiento y,
como regla, la calidad era mejor
que
la obtenida en
verduras cultivadas en tierra. Los productos hidropónicos
tenían vida de estante mayor, así como mayor calidad de
almacenaje.
Muchas compañías petroleras y mineras construyeron
grandes viveros en algunas de sus instalaciones en
diferentes
partes
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del
mundo
donde
los
métodos
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convencionales de cultivo no eran factibles. Algunas estaban
en áreas desérticas con poca o ninguna lluvia, y otras
estaban en islas, como en el Caribe, con poca o ninguna
tierra apropiada para la producción de vegetales.
En el Lejano Oriente empresas norteamericanas tienen más
de 80 acres dedicados a la producción de vegetales, para
alimentar al personal de perforación en el desierto de varias
compañías petroleras en la India Oriental, el Medio Este, las
zonas arenosas de la Península árabe y el Desierto del
Sahara; en áreas estériles, fuera de la Costa venezolana, en
Aruba y Curazao, y en Kuwait los métodos sin suelo han
encontrado
inestimable
valor
para
asegurar
a
los
trabajadores alimento limpio, fresco y saludable.
En los Estados Unidos, existen cultivos hidropónicos
comerciales extensos que producen grandes cantidades de
alimentos, especialmente en Illinois, Ohio, California,
Arizona, Indiana, Missouri y Florida, y se ha desarrollado
notablemente esta cultura en México y las áreas vecinas de
Centroamérica.
Además de los sistemas comerciales grandes construidos
entre 1945 y los años sesenta, se hizo mucho trabajo en
unidades pequeñas para los apartamentos, casas, y patios
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traseros, para cultivar flores y verduras, muchos de éstos no
eran un éxito completo debido a factores como sustratos
inadecuados,
uso
de
materiales
impropios,
técnicas
inadecuadas y poco o ningún control medioambiental.
Incluso por la falta de éxito en muchos de estos intentos
muchos productores a escala mundial se convencieron de
que sus problemas podrían resolverse. Existía también la
convicción creciente que la perfección de este método de
producción de alimentos era completamente esencial por la
baja producción de los suelos y el aumento constante de la
población mundial.
Estudios recientes han indicado que hay más de un millón
de
unidades
hidropónicas
caseras
que
operan
exclusivamente en los Estados Unidos para la producción de
alimentos. Rusia, Francia, Canadá, Sudáfrica, Holanda,
Japón, Australia y Alemania están entre otros países donde
la hidroponía está recibiendo la atención que merece.
Adicionalmente
al
trabajo
realizado
para
desarrollar
sistemas hidropónicos para la producción de verduras, entre
1930 y 1960 un trabajo similar se había dirigido a desarrollar
un sistema para producir alimento para ganado y aves. Los
investigadores determinaron que los granos de cereal
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podrían cultivarse muy rápidamente de esta manera.
Usando granos como cebada, ellos demostraron que 5 libras
de semilla pueden convertirse en 35 libras de alimento verde
en 7 días. Cuando se utilizó como suplemento a las raciones
normales,
este
alimento
verde
era
extremadamente
beneficioso para todo tipo de animales y pájaros. En
animales productores de leche, aumentó el flujo de ella. En
las porciones de alimento, la conversión fue mejor y se
lograron ganancias a menos costo por la libra de grano. La
potencia de machos para engendrado y la concepción en
hembras aumentó rápidamente. La avicultura también se
benefició de muchas maneras, la producción de huevos
aumentó mientras el canibalismo, un problema constante
para el avicultor, cesó.
El sistema desarrollado hasta este punto era capaz de
producir
de
forma
consistente;
sin
embargo,
varios
problemas se presentaron.
Los sistemas tenían poco o ningún control medioambiental,
y sin el control de temperatura o humedad había una
fluctuación constante en la proporción de crecimiento. Moho
y hongos en los céspedes eran un problema constante. Se
encontró que el uso de semilla desinfectada con un
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porcentaje de germinación alto era absolutamente esencial
para lograr una buena cosecha.
No obstante, ante éstos y otros obstáculos, investigadores
especializados continuaron trabajando para perfeccionar un
sistema que podría producir alimentos continuamente. Con
el desarrollo de nuevas técnicas, equipos, y materiales,
llegaron a estar disponibles unidades virtualmente libres de
estos problemas. Muchos de éstos están en uso hoy en día
en ranchos, granjas, y parques zoológicos por el mundo.
La hidroponía no llegó a la India hasta 1946. En el verano de
ese año las primeras investigaciones se iniciaron en la
Granja Experimental de Kalimpong en el Distrito de
Darjeeling (Gobierno de Bengala). Al principio varios
problemas propios de este sub-continente tuvieron que ser
enfrentados. Incluso un estudio superficial de los distintos
métodos que estaban siendo utilizados en Gran Bretaña y
en América los reveló como inapropiados para su utilización
por la comunidad de la India. Varias razones fisiológicas y
prácticas, en particular el aparataje caro y complicado
requerido, fueron suficientes para prohibirla. Un nuevo
sistema en el que la practicidad y simplicidad deberían ser
las notas predominantes tendría que ser presentado si la
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hidroponía iba a tener éxito en Bengala o esa parte de Asia.
Del esfuerzo empleado en la resolución cuidadosa de los
problemas encontrados durante 1946-1947 se produjo el
desarrollo del Sistema Bengalí de hidroponía que representó
el fruto del trabajo realizado para cubrir los requerimientos
indios. Un objetivo guió todos los experimentos llevados a
cabo: despojar a la hidroponía de dispositivos complicados y
poder presentarlo al pueblo de India y el mundo entero
como una manera barata y fácil de cultivar vegetales sin
tierra.(Rodríguez, A. 2004)
Actualmente en la India miles de familias cultivan sus
vegetales esenciales en unidades de hidropónicas simples
en azoteas o en traspatios. El Sistema de Bengalí hizo
mucho más que probarse a sí mismo: demostró ser útil en
las condiciones más adversas.
El Cultivo Hidropónico era en un principio solamente en
agua a la cual se le agregaban los elementos Nutritivos. La
palabra Hidroponía fué inventada por W.F. Gericke, profesor
de la universidad de California. Al Profesor Gericke le
corresponde el mérito de haber comenzado en 1938 a
realizar los primeros cultivos comerciales sin suelo. Desde la
época del profesor Gericke hasta la actualidad el interés por
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la utilización de esta tecnología se ha incrementado. En
America Latina las posibilidades de adaptación de estos
cultivos a las diversas situaciones de la población son cada
día mayores y su aplicación estimula el desarrollo de la
creatividad de las gentes por lograr mayores y mejores
resultados. En el Japón ha ganando rápida popularidad el
cultivo de plantas sin utilizar el suelo. La Hidroponía es un
modelo tecnológico desarrollado en ese país por el Profesor
Shigeo Nozawa basado en cultivar plantas en verdaderas
piscinas de agua en movimiento, con estrictos controles en
el suministro de nutrientes, oxígeno y temperatura para el
desarrollo de inmensas masas radiculares, responsables de
la formación de Super-Plantas, como son las tomateras.
(Sanpeiro, G. 2004).
La hidroponía se ha vuelto una realidad para cultivar bajo
invernaderos en todos los climas. Grandes instalaciones
hidropónicas existen a lo largo del mundo para el cultivo de
flores y verduras. Por ejemplo, hay grandes complejos de
invernaderos hidropónicos en funcionamiento en Tucson,
Arizona (11 acres); Fénix, Arizona (aproximadamente 15
acres); y Abu Dhabi (más de 25 acres), esta instalación usa
agua desalinizada del Golfo Pérsico. Los tomates y pepinos
han demostrado ser las cosechas más exitosas. Las coles,
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rábanos, y frijoles instantáneos también han funcionado muy
bien.
El valle de Salt River que rodea a Phoenix, Arizona, ilustra lo
que sucede cuando la población crece en una área. El
modelo de crecimiento del Valle de Salt River no sólo es
característico de muchas áreas en los Estados Unidos, sino
de todo el mundo. Los primeros colonos que entraron en
esta área estaban buscando tierra buena y agua. Ambos
estaban presentes allí. Después del Segunda Guerra
Mundial, el excelente clima causó un boom poblacional. En
1950, dentro de los límites del Proyecto Salt River, había
239.802 acres de los que se evaluaron 225.152 como
tierras agrícolas. Entre 1950 y 1960, estas tierras agrícolas
disminuyeron en 37.795 acres. Hubo una disminución de
35.411 acres entre 1960 y 1970. Entre 1971 y 1973, ocurrió
una pérdida adicional de 19.172 acres. En 23 años un total
de 92.378 acres de tierra apta para la producción de
cosechas se perdieron para siempre.
Con hidroponía no hay necesidad de tierra y sólo se
requiere
una
quinta
parte
del
agua
de
un
cultivo
convencional. Los productores hidropónicos del futuro
usarán el techo de almacenes y otros edificios grandes para
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instalar sistemas comerciales. Un sistema así ha sido
diseñado por los Deutschmann's Hydroponic Centers of St.
Louis, y entró en funcionamiento en 1986. Allí se cosechan
plantas de follaje tropical, usando hidrocultura. Sin embargo,
los invernaderos de azoteas se usan solamente para la
producción de verduras.
El proyecto se volvió una realidad en el otoño de 1986. A
finales del verano de 1988, se tenía un total de 7
invernaderos en la azotea en producción completa en el
área de St. Louis. Las ventas de la compañía de plantas de
follaje tropical habían superado las expectativas con 433
plantas diarias vendidas en 1994. La sección de producción
de verdura utiliza los invernaderos de azoteas e igualmente
estaba en crecimiento cuando un evento infortunado, no
relacionado con el negocio, obligó a la compañía suspender
su funcionamiento temporalmente.
Hay amplio espacio en casi cualquier azotea. Los que se
necesita
además
de
este
espacio
es
electricidad,
combustible y agua. Sistemas construidos de esta manera
tendrán la ventaja agregada de estar cerca del mercado,
eliminando la necesidad de transportar el producto por
largas distancias. Como el ambiente dentro de las
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instalaciones
hidropónicas
puede
controlarse,
estos
sistemas pueden producir verduras todo el año casi en
cualquier clima.
El sistema diseñado y construido en St. Louis demuestra
que no hay duda alguna que ya existe la tecnología para
construir
tales
sistemas
haciéndolos
económicamente
factibles. Hay, sin embargo, otros sistemas caseros
construidos o diseñados para tal fin que requieren espacios
muy pequeños.
Hoy, la hidroponía es una rama establecida de ciencia
agronómica, que ayuda a la alimentación de millones de
personas; estas unidades pueden encontrarse floreciendo
en los desiertos de Israel, Líbano y Kuwait, en las islas de
Ceylon, las Filipinas, en las azoteas de Calcuta y en los
pueblos desérticos de Bengala Oriental.
En las Islas Canarias, hay cientos de acres de tierra cubierta
con polietileno apoyado por postes para formar una sola
estructura
continua
que
aloja
tomates
cultivados
hidropónicamente. La estructura tiene paredes abiertas para
que el viento prevaleciente pase y refresque las plantas. La
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estructura ayuda a reducir la pérdida de agua de las plantas
por transpiración y las protege de tormentas súbitas
(Sanpeiro, G. 2004).
4.2.- VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS CULTIVOS
HIDROPÓNICOS
Según Resh, H. (2001), las ventajas y desventajas son las
siguientes:
4.2.1.- VENTAJAS.
Las ventajas en el uso de los sistemas hidropónicos pueden
resumirse en los siguientes aspectos:
4.2.1.1.- Menor número de horas de trabajo y más
livianas
En general estos sistemas requieren de un menor número
de horas de trabajo que los sistemas convencionales de
producción, ya que no sólo pueden automatizarse sino que
además la naturaleza de las tareas es sensiblemente
diferente en estos sistemas. Además en general las tareas
son más livianas que en los sistemas convencionales, por lo
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que puede existir un ahorro sensible en mano de obra y por
lo tanto en costos.
4.2.1.2.- No es necesaria la rotación de cultivos
En estos sistemas no es necesaria la rotación de cultivos en
el sentido estricto como se utiliza en los sistemas
convencionales, básicamente por la no existencia de suelo.
4.2.1.3.- No existe la competencia por nutrientes
No existe la competencia por nutrientes, ya sea por otras
plantas o por microorganismos, o bloqueos de ciertos
elementos nutritivos.
4.2.1.4.-
Las
raíces
se
desarrollan
en
mejores
condiciones de crecimiento
Tanto en medios artificiales como en agua el desarrollo
radicular adquiere su mejor desarrollo sin impedimentos
físicos, ni nutricionales, comparados con los
sistemas tradicionales donde se suceden
problemas
de
compactación baja
infiltración, condiciones de anaerobiosis para las raíces, que
conspiran en su desarrollo.
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4.2.1.5.- Mínima pérdida de agua
A través de estos sistemas se realiza un uso eficiente del
agua, ya que ésta es aportada en las cantidades necesarias
y en forma controlada. Además en sistemas hidropónicos se
minimizan las pérdidas por infiltración y evaporación.
4.2.1.6.- Mínimo problema con las malezas
El problema de malezas se considera mínimo en estos
sistemas, ya sea que los medios son estériles o son
esterilizados, además que el problema de formación de
algas en el sistema puede ser minimizado. De hecho al no
existir suelo, el problema de las malezas tiende a
desaparecer.
4.2.1.7.- Reducción en aplicación de agroquímicos
En general la aplicación de agroquímicos se reduce en estos
sistemas, ya que el suelo como fuente de hospedaje o ciclo
de enfermedades desaparece, de todos modos los sistemas
hidropónicos no son inmunes a la presencia de patógenos
sobre todo
aquellos
que pueden
colonizar medios
líquidos.
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Por otro lado las plagas pueden tener una incidencia similar
que en los sistemas tradicionales, pero en la medida que se
implementen estrategias de control, como
el
control
integrado de plagas y enfermedades, así como un mejor
control de las condiciones de crecimiento, redundará en una
aplicación menor de plaguicidas.
4.2.1.8.- El Sistema se ajusta a áreas de producción no
tradicionales
La implementación de estos sistemas permite ampliar el
horizonte agrícola permitiendo la inclusión de áreas urbanas
y suburbanas para la producción. En general es posible
desarrollar producciones comerciales exitosas en área no
tradicionales como el fondo de una casa, paredes y muros,
terrenos baldíos no aptos para la agricultura, etc.
4.2.2.- DESVENTAJAS
4.2.2.1.- Costo inicial alto
Estos sistemas presentan un costo inicial alto debido a las
inversiones a realizar, de todos modos esto variará
dependiendo del sistema elegido y del control que se desee
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realizar del ambiente de crecimiento. Si vamos a sistemas
donde se controla la temperatura, humedad y luz del lugar
de crecimiento del cultivo, tendremos mayores grados de
inversión en equipos de medición y control. Por otro lado
sistemas que requieran un aporte energético, como los
sistemas circulantes, diferirán en los costos de aquellos
sistemas flotantes o estáticos.
4.2.2.2.- Se requieren conocimientos de fisiología y
nutrición
Este
tipo
de
producciones
demandan
una
mayor
especialización del productor, exigiéndole un grado mayor
de conocimientos
respecto al
funcionamiento del cultivo
y de la nutrición de éste. Repentinos cambios de
temperatura o de ventilación tendrán respuesta directa en el
cultivo, sobre todo en ambientes protegidos. El íntimo
contacto del
tales
cambios
productor
con el cultivo permitirá prevenir
ambientales
y
la
regulación
de
las
necesidades nutricionales de acuerdo a las exigencias de
éste.
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4.2.2.3.- Desbalances
nutricionales causan inmediato
efecto en el cultivo
Al no existir suelo se pierde la capacidad buffer de éste
frente a excesos o alteraciones en el suministro de
nutrientes, es por ello que de forma inmediata se presentan
los síntomas tanto de excesos como de déficit nutricionales.
El productor deberá estar muy atento al equilibrio de la
fórmula nutricional y a sus cambios durante el ciclo.
4.2.2.4.- Se requiere agua de buena calidad
Así como en los sistemas tradicionales de producción se
necesita un suelo de adecuadas condiciones para la
producción, en los sistemas hidropónicos se requiere agua
de buena calidad, sobre todo libre de contaminantes y de
excesivas sales, con un pH cercano a la neutralidad. Aguas
comúnmente duras cargadas de excesos de sales significan
el desarrollo de formulaciones especiales, cuando no son
limitantes del proceso productivo.
En el cuadro siguiente se presenta un análisis comparativo
de sistemas de cultivo tradicional y los hidropónicos o sin
suelo.
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5.- TÉCNICAS DE HIDROPONÍA
La FAO, (1996) manifiesta que la posibilidad de cultivar
plantas sin tierra ya fue admitida en el pasado, pero solo en
los últimos 60 años ha adquirido gran importancia, por las
proyecciones que tiene sobre la industria alimenticia.
5.1.- En un medio líquido: Las raíces están sumergidas en
una solución nutritiva, en la cual se regulan constantemente
su “pH”, aireación y concentración de sales. Esta técnica no
es muy recomendable para principiantes. Una variante es la
recirculación constante de la solución nutritiva en contacto
con la parte baja de la raíz; esta es llamada Técnica de
Película Nutriente (NFT, en inglés) La planta es sostenida
por medios mecánicos.
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Foto 2: lechugas en un medio líquido
5.2.- En sustrato sólido inerte: Se parece en muchos
aspectos al cultivo convencional en tierra y es el más
recomendado para quienes se inician en HIDROPONÍA. En
lugar de tierra se emplea algún material denominado
sustrato, el cual no contiene nutrientes y se utiliza como un
medio de sostén para las plantas, permitiendo que estas
tengan suficiente humedad, y también la expansión del
bulbo, tubérculo o raíz.
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Foto 3: papas en sustrato
5.3.- Aeroponía: Las raíces se encuentran suspendidas al
aire, dentro de un contenedor sin sustrato y oscuro y son
regadas por medio de nebulizadores, controlados por
temporizadores.
Tampoco
es
recomendada
para
principiantes.
Foto 4: papa aeropónica
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6.- SUSTRATOS
La función del sustrato es la de proporcionar a la planta un
medio de sostén, protegiendo a la raíz de la luz, además de
retener la solución nutritiva de la planta. El sustrato en el
que las raíces crecen debe ser lo suficientemente fino para
mantener un adecuado nivel de humedad, pero a la vez no
tan fino con el objeto de permitir una aireación eficiente.
Debe ser inerte, o sea no debe contener sustancias que
reaccionen con la solución nutriente, no contener sustancias
tóxicas para las plantas y debemos evitar en lo posible que
esté contaminado con materia orgánica o fango pues esto
puede favorecer la incidencia de enfermedades.
Entre los sustratos empleados más comúnmente en
Hidroponía se cuentan: Arena, grava, ladrillos quebrados y/o
molidos, Perlita, vermiculita (Silicato de Aluminio), Peat
Moss (turba vegetal), cascarilla de arroz, aserrín, carbón
vegetal, etc.
Perlita.-
Es
un
material
volcánico
con
excelentes
propiedades en cuanto a aireación y retención de humedad.
Se vende como mejorador para tierras de cultivo y no debe
ser difícil de conseguir. Se trata de una "piedrecilla" con
diámetros entre 1 y 4 mm, de color blanco y es muy ligera (si
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se le sopla cuando está seca, vuela) Utilizando este
sustrato, el riego con solución nutritiva puede ser cada tercer
día.
Grava.- La grava es mucho más barata y facilita la
renovación de aire para las raíces, pero al no ser
absorbente, las partículas de grava comienzan a secarse
después de pocas horas, por lo que se debe regar con
bastante frecuencia (tres veces por día), o en forma
automatizada, por lo cual este sustrato se recomienda para
cultivos de producción elevada, empleando un equipo
eficiente de bombas y un buen sistema de drenaje,
recirculando la solución nutritiva.
Aserrín.- Es el residuo de la madera preparada, su uso está
restringido por tener un inconveniente que es por el
contenido de taninos tóxicos para las plantas.
Cascarilla de arroz.- Es un material orgánico, procedente de
los desechos de la industria arrocera, es un de los sustrato
más utilizado donde hay disponibilidad de este material, por
ser de difícil descomposición.
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7.- NUTRIENTES
7.1.- Solución Nutritiva
Los
animales
requieren
de
compuestos
orgánicos
elaborados para su alimentación, a diferencia de las plantas,
las cuales fabrican su alimento; esto lo desarrollan en las
hojas, gracias a la luz y a las materias primas (minerales)
que obtienen del suelo. Para que puedan realizar esta
función, necesitamos proporcionarles mediante el agua de
riego (Rodríguez, A. 2004)
Nitrógeno, Fósforo, Potasio, Calcio, Azufre y Magnesio
(estos se llaman Macro elementos pues son los más
consumidos por las plantas).
Manganeso, Boro, Hierro, Cobre, Molibdeno, Cloro y Zinc.
(estos se llaman micro elementos)
¿Cómo logramos esto?
Mediante sales, por ejemplo: Sulfato de Magnesio (involucra
al Azufre); Fosfato
Mono potásico (Fósforo y Potasio); Nitrato de Calcio (incluye
Nitrógeno). Con estas tres sales se cuenta con los
principales elementos requeridos (MACRO ELEMENTOS)
¿En qué proporciones?
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Afortunadamente, se puede partir de fórmulas base,
desarrolladas gracias a la investigación que se ha logrado
en éste sentido.
La fórmula más recomendada para 20 litros de agua es:
COMPUESTO
CANTIDAD EN GRAMOS
Nitrato de potasio
15
Fosfato monoamónico
3,5
Nitrato de calcio
10
Sulfato de magnesio
6
Sulfato ferroso
1
Fuente: Rodríguez. 2004
Esta fórmula ha dado resultado en cultivos y se sigue
utilizando, pero un detalle a comentar es la poca solubilidad
del Sulfato de Calcio (yeso) que tiende a precipitarse, lo cual
es un inconveniente, sobre todo si se planea una
recirculación.
Para evitar este inconveniente, se recomienda la siguiente
fórmula para 20 litros de agua, en caso de planearse una
recirculación:
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COMPUESTO
CANTIDAD EN GRAMOS:
Nitrato de amonio
3.1
Fosfato mono amónico 5.9
Nitrato de calcio
24.6
Sulfato de potasio
11.6
Sulfato de magnesio
10
Sulfato ferroso
0.5
Fuente: Rodríguez 2004
No existe una "fórmula mágica", pues existen diversas
combinaciones de sales para dar al cultivo los elementos
necesarios.
COMPATIBILIDAD DE SALES FERTILIZANTES
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7.2.- AEREACIÓN
La presencia de oxígeno en la solución nutritiva es
estrictamente necesaria para el desarrollo de la planta y el
crecimiento de las raíces. Para el normal crecimiento de las
plantas se requieren valores mínimos de oxígeno de 8-9 mg
en 2/lt de solución nutritiva.
Estos valores pueden ser logrados y/o aumentados a través
de distintos mecanismos como la inclusión de agitadores,
recirculación de la solución, agregado de oxígeno puro al
sistema. Tanto la temperatura de la solución como el
tamaño del contenedor tienen directa influencia. A mayor
temperatura, los valores de 2/lt de solución expresados en
mg descienden. El valor óptimo de temperatura debería
encontrarse en un entorno de 10-15 º C. En contenedores
pequeños la difusión del oxigeno se ve disminuida por lo que
se debe tener más cuidado en la aireación de las raíces.
7.3.- CALIDAD DEL AGUA
Así como en los sistemas convencionales la calidad del
suelo
es
determinante
del
éxito,
en
los
sistemas
hidropónicos la calidad del agua es esencial tanto desde el
punto de vista microbiológico como en su calidad química. El
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agua deberá estar exenta de contaminantes microbianos
que de alguna manera puedan ser un perjuicio para la salud
humana, ya que no debemos olvidar que producimos
hortalizas que van a ser consumidas en fresco. Respecto a
la calidad química, deberán usarse aguas con bajos
contenidos de sales. Los contenidos elevados de calcio o
magnesio (mayores a 30 ppm en cada caso), obligarán a
realizar correcciones en la formulación de la solución
nutritiva. Por su parte, elementos como sodio o cloro en
forma excesiva podrán ser tóxicos para la planta.
En todos los casos se recomienda la realización de análisis
del agua antes de comenzar con estos sistemas, además de
análisis
cíclicos,
en
especial
cuando
la
fuente
es
subterránea.
7.4.- ALCALINIDAD O ACIDEZ DE LA SOLUCIÓN
NUTRITIVA (pH)
Un parámetro a controlar en los sistemas hidropónicos es el
pH de la solución nutritiva, es decir el grado de acidez o
alcalinidad
de
la
solución.
El
nivel
de
pH
influye
directamente sobre la absorción de los nutrientes por parte
de la planta. Entre los valores de pH 5.5-7.0, se encuentra la
mayor disponibilidad de nutrientes para las plantas. Fuera
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de este rango las formas en que se pueden encontrar los
nutrientes resultan inaccesibles para ser absorbidos por la
planta, por lo que es fundamental mantener el rango de pH.
En caso de encontrarnos con valores de pH superiores a 7.0
es posible corregir la solución nutritiva, mediante la
acidificación,
usando
ácidos
nítrico,
fosfórico
y/o
sus mezclas. Deberá contemplarse en la reformulación los
respectivos aportes de nitrógeno y fósforo realizado por
estos ácidos.
En caso de pretender elevar el pH, por encontrarnos frente a
una solución extremadamente ácida, deberemos utilizar el
hidróxido de potasio, considerando también el aporte de
potasio realizado por esta vía.
7.5.- CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA (CE)
La conductividad eléctrica es un indicador indirecto de la
concentración salina del agua y de la solución nutritiva, para
medir se utiliza un instrumento llamado conductímetro; nos
puede dar un indicio si el agua a utilizar es la adecuada y
sobre la vida útil de la solución nutritiva en el sistema. Al
comienzo el agua de nuestra fuente deberá contar con el
nivel más bajo posible de conductividad eléctrica; son
adecuados valores de 0.7-1.2 mS/cm. Luego del agregado
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de sales, al formular la solución, la conductividad dependerá
del cultivo y el estado de crecimiento, por ejemplo la lechuga
tiene márgenes bajos para su desarrollo (entre 2-2.5
mS/cm.), el tomate tolera valores más altos.
Al tener valores más altos de sales disueltas en la solución,
la absorción de nutrientes por la planta se ve limitada,
repercutiendo en el normal desarrollo del cultivo.
Foto 5: conductímetro
7.6.- Niveles de conductividad eléctrica por cultivo
La FAO (1996) indica la conductividad eléctrica expresada
en dS/m
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Lechuga 1.3
Espinaca 2.0
Tomate 2.5
Frutilla 1.0
Apio 1.8
Col 1.6
Coliflor 1.7
7.7.- SANIDAD
Con respecto a la sanidad deberemos emplear el criterio de
«que con la cocina limpia se cocina mejor», deberemos ser
muy cuidadosos de la higiene y evitar
todo tipo de contaminación ya que hay ciertos hongos
y bacterias que en medios líquidos se desarrollan a gran
velocidad. Se deberán desinfectar con hipoclorito u otros
desinfectantes las bandejas de poliuretano a ser
reutilizadas, los trozos de esponjas que actúan de
sujetadores de las plantas en algunos sistemas hidropónicos
deberán ser descartados sin posibilidad de uso por segunda
vez. Los medios sólidos deben descartarse luego de su uso
y en lo posible ser estériles o esterilizados al ser usados por
primera vez. En caso de constatarse contaminación se
deberá descartar todo el cultivo e higienizar todo el sistema
antes de comenzar nuevamente. Respecto a los
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tratamientos sanitarios de los cultivos, éstos se desarrollarán
en forma similar a la de los cultivos convencionales, con las
recomendaciones existentes para cada cultivo, evitando las
aplicaciones innecesarias de productos químicos,
respetando los tiempos de espera y utilizando aquellos
productos de menor toxicidad.
7.8.- CARENCIA DE NUTRIENTES EN HIDROPONIA
En 1699, el inglés Woodward probó que las plantas pueden
crecer
en
agua,
disolviendo
suelo
vegetal
en
ella,
concluyendo que el suelo por sí mismo, es innecesario.
Ciertos elementos indispensables para las plantas, muchos
de ellos desconocidos, se liberaban cuando el suelo vegetal
era disuelto y ellos eran tomados por las plantas. Por lo
tanto, la solución nutriente debe proveer la totalidad de los
elementos necesarios y en cantidad adecuada para el
desarrollo de la planta; cuando ello no ocurre, la planta se ve
débil o de color anormal. Aquí se describen los síntomas
que presentan las plantas, de frente de cada una de las
carencias principales. En forma muy general, porque
después se verán en detalle, las carencias de algún
elemento químico pueden ser diagnosticadas considerando
el aspecto de las hojas:
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Las carencias de los diferentes elementos se pueden
diagnosticar con la ayuda de las siguientes claves:
Según Chang, M. (2004), se supone que las plantas
muestran un desarrollo imperfecto, general en toda la planta
y localizado y que no son imputables a microbios, insectos ni
otros parásitos.
1.0.0 Los efectos se manifiestan en toda la planta o están
localizados en las hojas viejas (inferiores).
1.1.0. Los efectos se manifiestan en toda la planta, aunque
con frecuencia se da a conocer por amarillez y muerte de las
hojas viejas.
1.1.1. Follaje verde claro. Planta desmedrada, tallos
delgados y muy pocas ramificaciones. Hojas pequeñas; las
inferiores de color amarillo más claro que las superiores. La
amarillez va seguida de desecación, con color castaño claro,
generalmente con poca caída de hojas.
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Foto 6: deficiencia de nitrógeno
1.1.2. Follaje verde oscuro. Crecimiento retardado, a veces,
las hojas inferiores amarillean entre los nervios, pero con
mayor frecuencia toman una coloración purpúrea en el
pecíolo. Las hojas se caen pronto, por la deficiencia de
fosforo
1.2.0. Los efectos se manifiestan generalmente en las hojas
más viejas (inferiores).
1.2.1.
Hojas
inferiores
moteadas,
generalmente
con
manchas necróticas cerca de la punta y de los márgenes. La
amarillez empieza en los márgenes y continúa hacia el
centro. Más tarde, los márgenes toman color castaño y se
encorvan hacia el envés, y las hojas viejas se caen,
deficiencia de POTASIO.
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Foto 7: deficiencia de potasio
1.2.2. Las hojas inferiores manifiestan clorosis (amarillez),
pero no presentan manchas hasta las últimas fases. La
clorosis empieza en la punta de las hojas y se extiende
hacia abajo y hacia el interior, a lo largo de los bordes y
entre los nervios. Las márgenes de las hojas pueden
curvarse hacia arriba o dar a la hoja aspecto arrugado.
(Rara vez se presenta esa deficiencia en soluciones con un
pH 5,5 o más.), deficiencia de MAGNESIO.
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Foto 8: deficiencia de magnesio
2.0.0. Los efectos están localizados en las hojas nuevas.
2.1.0. La yema terminal permanece viva.
2.1.1. Las hojas muestran clorosis (amarillez) entre los
nervios; éstos permanecen verdes. Generalmente no hay
manchas necróticas. En los casos extremos, se secan las
márgenes de las hojas éstas se caen de las ramas,
deficiencia de HIERRO.
Foto 9: deficiencia de hierro
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2.1.2. Hojas verdes claro, con los nervios más claros que la
superficie
adyacente.
Aparición
de
algunas
manchas
necróticas. Poca o ninguna desecación de las hojas viejas,
deficiencia de AZUFRE.
2.2.0. La yema terminal muere.
2.2.1. Alteraciones de las hojas jóvenes en la punta y en los
márgenes.
Las
hojas
jóvenes
quedan
a
veces
definitivamente retorcidas en la punta, deficiencia de
CALCIO.
2.2.2. Alteraciones de las hojas jóvenes en la base. Tallos y
pecíolos quebradizos, deficiencia de BORO
Se observará que la forma en que está establecida esta
clave requiere tan sólo distinguir entre dos síntomas
fácilmente apreciables y así conduce directamente a la
averiguación de la deficiencia.
Aquí se entregan otras herramientas para el diagnóstico de
las carencias de las plantas.
De acuerdo con Rodríguez, A (2004), las carencias de los
diferentes elementos se evidencian de la forma siguiente:
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Deficiencia de nitrógeno:
1.
Mal desarrollo. Plantas de menor altura. Hojas
pequeñas y raquíticas.
Planta desmedrada.
Entrenudos cortos.
2.
Las hojas se vuelven de color verde amarillento y más
tarde completamente amarillas.
3.
Los nervios toman con frecuencia color purpúreo.
4.
Las flores son más pequeñas de lo normal.
5.
Las raíces toman con frecuencia mayor desarrollo que
la parte aérea.
6.
La deficiencia se presenta en primer lugar en las hojas
inferiores.
Deficiencia de Fósforo
1.
Se distinguen dos etapas
·
Primer período: las hojas amarillean en los márgenes.
·
Período avanzado: muerte y caída gradual de las
hojas de la parte inferior de la planta.
2.
Desarrollo imperfecto.
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3.
Sistema radicular deficiente.
Deficiencia Potasio
1.
Amarillez de los márgenes de las hojas en el primer
período, seguida de color castaño, o la muerte de esas
zonas
amarillas.
Esto
da
la
apariencia
de
planta
chamuscada.
2.
Más tarde aparecen manchas en los nervios.
3.
Las plantas son más susceptibles a los insectos y
enfermedades.
4.
La deficiencia se presenta en las hojas inferiores
Deficiencia de hierro
1.
Clorosis, amarillez del follaje.
2.
Aparece primero en la parte superior de la planta.
3.
Retraso del crecimiento.
4.
En las últimas fases las hojas cloróticas se queman
intensamente. Esto empieza en la punta y los márgenes y se
extiende hacia el interior.
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Deficiencia de Magnesio
1.
Planta desmedrada.
2.
Clorosis. Los nervios permanecen verdes, en tanto que
las áreas
intermedias se vuelven amarillas.
3.
Las hojas se arrugan.
4.
Esta deficiencia se manifiesta primero en las hojas de
la parte inferior de la planta.
5.
Hojas pequeñas. El pecíolo de las hojas es corto.
6.
En las últimas fases aparecen regiones muertas entre
los nervios de las hojas. La aparición de estas regiones
muertas es casi repentina (dentro de un período de 24
horas).
7.
La floración se retrasa. Las flores tienen mal color.
Deficiencia de Calcio
1.
Las raíces alimenticias mueren casi todas.
2.
La planta muy desmedrada.
3.
El extremo de la planta y los extremos de las hojas
superiores mueren.
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Deficiencia de Manganeso
1.
Clorosis. Color verde amarillento entre los nervios y el
resto verde oscuro. Esta deficiencia se distingue de la del
magnesio en que la clorosis aparece primero en la parte
superior de la planta, mientras que en la falta de magnesio
aparece primero en las hojas inferiores.
2.
Plantas algo raquíticas.
3.
Las hojas tienden a abarquillarse en los márgenes,
hacia el envés.
Deficiencia de Azufre
1.
La deficiencia se manifiesta primero en la parte
superior de la planta.
2.
Clorosis, que difiere de los otros tipos de clorosis en
que los nervios toman color amarillo, mientras que el resto
de las hojas permanece verde.
3.
La planta toma menor altura.
4.
En la base de las hojas aparecen manchas purpúreas
de tejido muerto.
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Según M. A. Blake, G. T. Nightingale y 0. W, Davidson, de la
Estación
Experimental
de
Nueva
Jersey
citado
por
Urrestarazu, M.(2004), aunque se refiere particularmente a
los manzanos, los síntomas y medidas correctivas, según lo
señalan los mismos autores, pueden aplicarse con la misma
eficacia a la mayor parte de las plantas leñosas, como los
rosales, por ejemplo:
Deficiencia de Nitrógeno
1.
Las hojas tornan color verde amarillento.
2.
Las hojas nuevas son relativamente pequeñas.
3.
En los nervios y pecíolos puede aparecer una
pigmentación roja.
4.
Las hojas toman una posición más cercana a la
vertical y los pecíolos
forman ángulos muy agudos en el tallo.
5.
No se presentan manchas definitivas en el follaje.
6.
El desarrollo de las ramas y vástagos es raquítico.
7.
Las raíces son delgadas, con corteza amarilla en las
de nueva formación.
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Deficiencia de Fósforo
1. El
follaje
presenta
color
verde
oscuro
anormal,
especialmente en las hojas jóvenes. Cuando la deficiencia
es muy intensa, las hojas viejas aparecen moteadas y de
color más claro que las nuevas.
2. Las hojas nuevas son muy pequeñas.
3. Tanto los tallos como las hojas suelen mostrar fuerte
pigmentación rojo-púrpura, especialmente cerca de los
extremos de los tallos.
4. Las hojas muestran textura correosa y forman ángulos
anormalmente agudos con los tallos.
5. Los tallos jóvenes son delgados.
Deficiencia de Potasio
1. Las ramas y vástagos son relativamente delgados,
aunque
el
crecimiento
longitudinal
no
se
restringe
visiblemente.
2. Las hojas son relativamente pequeñas. Si la deficiencia
alcanza tal grado que se presenta el chamuscado de la
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
87
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FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
planta, las hojas nuevas son considerablemente más
pequeñas y delgadas que las normales.
3. El chamuscado de las hojas se manifiesta al principio
por una coloración roja y purpúrea oscura, que comienza en
los dientes de la hoja y se extiende un poco hacia el interior.
Este tipo de alteración de las hojas difiere claramente del
debido a la deficiencia de magnesio. La alteración del color
se propaga muy lentamente en la deficiencia de Potasio y
varía del rojo purpúreo a castaño oscuro, sin fase intermedia
blanquecina o gris.
Deficiencia de Calcio
1. Las hojas adultas tienen color verde oscuro normal, en
tanto que las hojas jóvenes pueden tomar un tinte verde
amarillento.
2. El tamaño de la hoja puede estar notablemente o apenas
reducido.
En
los
árboles
pequeños
se
ven
hojas
anormalmente pequeñas. En los árboles grandes suelen ser
de tamaño normal, salvo cerca del extremo de los vástagos.
A menudo hay fuerte restricción del crecimiento longitudinal
acompañada a veces de delgadez de las ramas.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
88
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3. Las raíces presentan señales de la deficiencia de Calcio
antes que se manifieste en la parte aérea. Se quedan
notablemente cortas y con los extremos parduscos.
Formándose
en
gran
número
raíces
nuevas,
que
generalmente son de poca duración.
4. No se aprecian lesiones en las hojas en la primera
estación, pero en la segunda se produce la alteración del
color, distinta que en otras deficiencias, más manifiesta a lo
largo de los bordes y, extendiéndose unos seis milímetros o
más hacia el nervio central. Esta alteración es precedida de
una pérdida de clorofila. Los nervios finos tornan un tinte
púrpura
y
el
resto
de
los
tejidos
afectados
varía
grandemente del amarillo verdoso al castaño oscuro. En
esta faz no se aprecia coloración púrpura entre los nervios,
pero es muy notable en los nervios principales de las hojas.
Deficiencia de Magnesio
1. Las hojas nuevas se quedan delgadas y de textura
blanda a medida que progresa la deficiencia.
2.
Aparece rápidamente un ligero moteado de la hoja,
luego se convierte en manchas entre los nervios a lo largo
de los bordes. Esta alteración aparece primero en las hojas
viejas y va progresando después hacia el extremo del tallo.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
89
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3. A los pocos días o a la semana de la aparición de las
manchas, se desprenden las hojas afectadas. Las ramas y
vástagos son relativamente flexibles, delgados y de madera
deficiente.
4.
En los casos graves, los vástagos mueren durante el
invierno. La corteza de las raíces muere rápidamente y toma
color castaño.
5. La deficiencia de Magnesio se manifiesta al principio por
manchas o motas de color verde grisáceo, que luego
palidecen hasta un
color
blanco
crema, cambian al
castaño leonado y, finalmente, pasan a un color castaño
medio.
7.9.- Sales para corregir deficiencias.
La lectura detenida de las claves anteriores y la observación
atenta de las plantas permitirá orientarse al hidrocultor para
saber en cualquier momento qué elemento químico está en
déficit en las plantas o cuál está en exceso, pudiendo así
efectuar las correcciones necesarias, agregando lo que falta
o reduciendo lo que está en exceso. Para corregir las
deficiencias no es necesario emplear gran número de sales.
Son suficientes cuatro:
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
90
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Nitrato de Calcio
(NO 3 ) 2 Ca
Nitrato de Potasio
NO 3 K
Fosfato Monocálcico
(PO 4 ) 2 H 4 Ca
Sulfato de Magnesio
SO 4 Mg
Estas cuatro sales suministran el nitrógeno, el potasio, el
fósforo y el magnesio, además el calcio y el azufre. Esto es
así en la práctica corriente, cuando no se emplean sales
químicamente
puras.
Ya
sabemos
que
empleando
fertilizantes comunes o sales de uso industrial, las cuatro
sales mencionadas contienen los restantes elementos de
impurezas y generalmente en cantidades suficientes, con la
posible excepción del hierro y el manganeso, que en este
caso serán compensados utilizando soluciones preparadas
en la forma que ya hemos indicado.
8.- PRODUCCIÓN DE PLÁNTULAS
La producción de plántulas para estos sistemas es una parte
de crucial importancia, generalmente los productores
realizan la producción de plántulas en
bandejas
de
poliuretano, es necesario que el medio sea lo más estéril
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
91
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posible, que sea fácilmente desprendible de las raíces de las
plántulas a la hora de trasplantar estas a la plancha de
poliuretano.
En el proceso de limpieza de raíces, tratando de eliminar las
partículas de tierra se produce una pérdida de tiempo, costo
adicional de mano de obra y una gran cantidad de raíces
rotas que servirán de puerta de entrada de enfermedades al
sistema y de contaminación. Restos de tierra llevados en las
raíces contaminarán el sistema.
Una alternativa es la producción de plantines en forma
directa en la esponja que servirá de soporte en el hueco de
la plancha de espumaplast. Para ello se deberá tener en
cuenta las temperaturas y condiciones de germinación de la
especie involucrada.
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92
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Foto 8: plántula de fresa para la siembra
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9.- PLANIFICACIÓN DEL MICRO CURRÍCULO PARA LA
CÁTEDRA DE HIDROPONÍA.
AREA:
APRENDIZAJES INTEGRADORES (Ejercicio de
la profesión)
ASIGNATURA:
UN AÑO:
HIDROPONÍA
NOVENO Y DÈCIMO CICLO.
PROFESOR: ----------------------------------------
Caracterización de la materia
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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Los avances en la tecnología llevan a adquirir o adoptar
nuevas técnicas y por ende cambiar la manera de trabajar
en el mundo.
En las naciones en desarrollo y desarrolladas, en aldeas
remotas y áreas metropolitanas, la gente necesita nuevas
habilidades que mejoren su calidad de vida e integren la
comunidad al mundo moderno.
Los cultivos hidropónicos
son unas de las herramientas tecnológicas más completas
para lograr este cambio.
Los cultivos hidropónicos pueden hacer parte del currículo
educativo de las Facultades de Ciencias Agropecuarias, por
cuanto puede ser utilizada en estudios e investigaciones de
nutrición mineral de los vegetales.
La considerable disminución de áreas agrícolas hace de la
hidroponía una interesante alternativa de producción en
zonas donde no es posible cultivar con la agricultura
tradicional.
La hidroponía es una técnica que permite cultivar y producir
plantas sin emplear suelo. El cultivo sin suelo favorece el
desarrollo del cultivo ya que se obtiene una óptima relación
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
95
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aire-agua en el sistema radicular, la nutrición está mucho
más controlada, los sustratos inertes se encuentran libres de
plagas y enfermedades. Con la producción sin suelo se
obtienen hortalizas de excelente calidad y se asegura un
uso más eficiente del agua y fertilizantes. Los rendimientos
por unidad de área cultivada son altos, por la mayor
densidad y la elevada producción por planta, lográndose
mayores cosechas por año.
IMPORTANCIA EN LA FORMACION PROFESIONAL.
La materia de hidroponía y nutrición vegetal, permitirá al
estudiante de Ingeniería Agronómica conocer las diferentes
funciones que cumplen cada uno de los nutrientes en los
vegetales y así tener la posibilidad de que en el ejercicio de
la profesión poder aumentar los rendimientos de los cultivos.
También con esta nueva técnica podemos llegar a nuevos
emprendimientos empresariales y por ende a la generación
de nuevas plazas de trabajo.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
96
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RELACIÓN CON OTRAS CATEDRAS
La Hidroponía y la Nutrición Vegetal corresponde al área de
ejercicio de la profesión y se relaciona con las materias
vinculadas a las: ciencias biológicas (Ecología, Biología,
Botánica general y Botánica Sistemática) materias de
especialidad (Ingeniería Hidráulica y Sistemas de riego,
Sociología, Economía, Agricultura, Fertilizantes).
A continuación se presenta el plan micro curricular de la
cátedra de hidroponía, cumpliéndose con el objetivo
específico 1.2
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97
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MATRIZ DE PROGRAMACIÓN MICROCURRICULAR O DE ASIGNATURA (Nivel general)
NOMBRE DE LA ASIGNATURA: Hidroponía
CICLO DE ESTUDIOS: Semestre
Número de períodos de clase: 32 horas presénciales y 32 no presenciales
Nombre del Profesor: -------------------.
OBJETIVOS
CONTENIDO
MÉTODO
MEDIOS Y
EVALUACIÓN
RECURSOS
Objetivo Educativo:
Reales
UNIDAD I
LÓGICOS:
Dotar al estudiante las
Introducción a la
a. Deductivo
FORMATIVA
destrezas suficientes para
nutrición vegetal
b. Inductivo
AUTOEVALUACIÓN
que pueda manejar y
- PROBLÉMICO:
COEVALUACIÓN
racionalizar los recursos
a.
Conferencia
HETEROEVALUACIÓN
agua- fertilizantes
b.
Problémico
MAPAS CONCEPTUALES
UNIDAD II
c.
Conversación Heurística
PRUEBAS:
Elementos nutritivos
d.
Búsqueda Parcial
•
Orales
presentes en los
-
INVESTIGATIVO
•
Ensayo
vegetales
-
CIENTIFICAS
•
Libro Abierto
•
Pruebas objetivas
Objetivo Instructivo.
Integrar el conocimiento
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Virtuales
PROPIOS DE LA
98
DIAGNÓSTICA
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teórico y práctico para el
UNIDAD III
-
PROFESIÓN
manejo de agua,
la solución nutritiva
-
PROYECTOS
fertilizantes espacio de
-
TRABAJO EN
cultivo, así como también
EQUIPO
conocer las diferentes
UNIDAD IV
acciones de los nutrientes
Sustratos y sistemas
que ejercen en las plantas.
de cultivos
-
- INFORMES
TRABAJO AUTÓNOMO
hidropónicos
(Nível Específico)
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99
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NOMBRE DE LA UNIDAD I: Introducción a la nutrición vegetal
Número de períodos de clase: 6 horas
OBJETIVO
CONTENIDO
MÉTODO
MEDIOS Y
INSTRUCTIVO
RECURSOS
UNIDAD I
•
Construir en forma
EVALUACIÓN
Problémico
Reales
Introducción a la nutrición
participativa con los
vegetal
estudiantes el concepto de
Tema 1.1
nutrición vegetal
Introducción
Virtuales
Planteamiento de
Tema 1.2
Real: texto
Pruebas orales
Virtual: presentación
Coevaluación
hipótesis
Fisiología de la nutrición
Conferencia
Tema 1.3
en proyector
Elementos nutritivos
Real: lluvia de ideas y
Tema 1.4
Desórdenes nutricionales
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
Conversación
charla participativa.
Heurística.
100
Mapa conceptual
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Tema 1.5
Real: texto
Movimiento del agua y de
los minerales a través de las
Búsqueda parcial
Pruebas de ensayo
membranas
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
101
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MATRIZ DE PROGRAMACIÓN MICROCURRICULAR DE LA UNIDAD DIDÁCTICA (Nível
Particular)
NOMBRE DE LA UNIDAD II: Elementos nutritivos presentes en los vegetales
Número de períodos de clase: 8 horas
OBJETIVO
CONTENIDO
MÉTODO
INSTRUCTIVO
Adiestrar al estudiante en
EVALUACIÓN
RECURSOS
UNIDAD II
•
MEDIOS Y
LOGICO:
Elementos nutritivos
Deductivo
presentes en los vegetales.
Inductivo
Reales
Informe
Virtuales
Pruebas
el conocimiento de los
elementos nutritivos y
mediante prácticas poder
identificar los mismos.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
SIMULACION
Tema 1.1
Mapa conceptual
CIENTÍFICO.
Macroelementos
•
Nitrógeno
•
Fósforo
•
Potasio
•
Calcio
Simulación
Coevaluación
102
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•
Azufre
•
Magnesio
Tema 1.2
Problémico:
Microelementos
Conferencia
•
Hierro
Problémica
•
Cobre
•
Boro
•
Zinc
•
Manganeso
•
Molibdeno
Heteroevaluación:
Trabajo individual
Investigativo y
Proyecto con
trabajo de
equipo
,
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
103
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
MATRIZ DE PROGRAMACIÓN MICROCURRICULAR DE LA UNIDAD DIDÁCTICA (Nível
Específico)
NOMBRE DE LA UNIDAD II: Elementos nutritivos presentes en los vegetales
Número de períodos de clase: 6 horas
OBJETIVO
CONTENIDO
MÉTODO
MEDIOS Y
INSTRUCTIVO
RECURSOS
UNIDAD II
•
EVALUACIÓN
Reales
Elementos nutritivos
INVESTIGATIVO
presentes en los vegetales.
SIMULACIÓN
Adiestrar al estudiante en
Virtuales
CIENTÍFICO.
el conocimiento de los
elementos nutritivos y
mediante prácticas poder
identificar los mismos.
Tema 1.1
Elementos minerales y
Simulación
esenciales.
Reales: Laboratorio
de Fisiología
Tema 1.2
vegetal.
Obtención de los minerales y
del agua por las plantas
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
104
Informe
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Tema 1.3
Intercambio de cationes
Tema 1.4
Problémico:
Virtual:
Conferencia
Computadora
Problémico
Presentación en
Transferencia de solutos y
Prueba oral
proyector
agua desde el sustrato a la
raíz.
Trabajos en equipo
Reales: Textos,
Tema 1.5
mapas.
Análisis de tejidos de plantas
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
105
Heteroevaluación
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
MATRIZ DE PROGRAMACIÓN MICROCURRICULAR DE LA UNIDAD DIDÁCTICA (Nível
Particular )
NOMBRE DE LA UNIDAD III: La solución nutritiva
Número de períodos de clase: 6 horas
OBJETIVO
CONTENIDO
MÉTODO
INSTRUCTIVO
•
En esta unidad el objetivo
MEDIOS Y
RECURSOS
UNIDAD III:
LOGICOS:
Reales
Formativa
La solución nutritiva
Inductivo
Virtuales
Heteroevaluación
principal es instruir al
Tema 1.1
estudiante a conocer calcular y
Sales
Problémico:
manejar soluciones nutritivas.
inorgánicas(fertilizantes)
Conferencia
Tema 1.2
Problémica.
Compuestos recomendados
Conversación
para una solución nutritiva.
Heurística.
Coevaluación
Tema 1.3
Calculo de formulaciones
Laboratorios de
nutritivas
química
Tema 1.4
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
EVALUACIÓN
106
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Preparación de
formulaciones nutritivas
Tema 1.5
Ajuste de la solución
Trabajo en equipo
nutritiva por medio de la
Trabajo individual.
conductividad eléctrica.
Propios de la
profesión.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
107
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
MATRIZ DE PROGRAMACIÓN MICROCURRICULAR DE LA UNIDAD DIDÁCTICA (Nível
específico )
NOMBRE DE LA UNIDAD III: la solución nutritiva.
Número de períodos de clase: 6 horas.
OBJETIVO
CONTENIDO
MÉTODO
INSTRUCTIVO
•
En esta unidad el objetivo
MEDIOS Y
EVALUACIÓN
RECURSOS
UNIDAD III:
Reales
Formativa
La solución nutritiva
Virtuales
Heteroevaluación
principal es instruir al
Tema 1.1
Problémico:
estudiante a conocer calcular y
Sales
Conferencia
manejar soluciones nutritivas.
inorgánicas(fertilizantes)
Problémica.
Coevaluación
Tema 1.2
Compuestos recomendados
Virtual: Presentación
Formativa, técnica
para una solución nutritiva.
Power Point. Infocus,
Observación: escala de
Tema 1.3
computador
valoración
Calculo de formulaciones
Conversación
nutritivas
Heurística.
Tema 1.4
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
108
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Preparación de
formulaciones nutritivas
Real: textos
Tema 1.5
encuesta: mapa conceptuales
Ajuste de la solución
nutritiva por medio de la
Coevaluación, técnica:
Virtual: Video
Trabajo en equipo Laboratorios de
conductividad eléctrica.
química
Conferencia
Heteroevaluación: técnica.
instrumento: Informes
Problémica
Virtual: presentación
Trabajo Individual
Point. Infocus,
Sumativa: Técnica:
computador
instrumento Prueba libro
abierto
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
109
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
MATRIZ DE PROGRAMACIÓN MICROCURRICULAR DE LA UNIDAD DIDÁCTICA (Nível
particular )
NOMBRE DE LA UNIDAD IV: sustrato y sistema de cultivos hidropónicos
Número de períodos de clase: 24 horas.
OBJETIVO
CONTENIDO
MÉTODO
INSTRUCTIVO
MEDIOS Y
RECURSOS
UNIDAD IV: sustratos y
Reales
El facilitador conformará
sistemas de cultivos
Virtuales
grupos con el objetivo de hacer
hidropónicos.
parcelas demostrativas de
diferentes cultivos en las cuales
aplicará las técnicas impartidas.
Problémico:
Diagnóstica
Formativa
Conferencia
Tema 1
Problémica.
Características de los
Conversación
sustratos
heurística.
Tema 2
Heteroevaluación
Esterilización del medio.
Búsqueda parcial
Tema 3
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
EVALUACIÓN
110
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Riego
Trabajo en equipo
Tema 4
Trabajo
Sistemas de cultivo
individual.
•
Cultivo en agua
•
Flujo laminar de
nutrientes.
•
Cultivo en grava
•
Cultivo en arena
•
Cultivo en aserrín
•
Cultivo en lana de roca
•
Cultivo en cascarilla de
coevaluación
práctico
arroz
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
111
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
MATRIZ DE PROGRAMACIÓN MICROCURRICULAR DE LA UNIDAD DIDÁCTICA (Nível
específico)
NOMBRE DE LA UNIDAD IV: sustratos y sistemas de cultivos hidropónicos
Número de períodos de clase: 24 horas
OBJETIVO
CONTENIDO
MÉTODO
INSTRUCTIVO
Lógico:
El facilitador conformará
sistemas de cultivos
Inductivo
grupos con el objetivo de hacer
hidropónicos.
Deductivo
parcelas demostrativas de
aplicará las técnicas impartidas.
Virtuales:
Tema 1
Problémico:
presentación en
Heteroevaluación: técnica
Características de los
Conferencia
videos,
observación. instrumento:
sustratos
Problémica.
computadora.
Lista de comprobación
Conversación
Real: Diálogo en
heurística.
base a preguntas de
Tema 2
Esterilización del medio.
experiencias de los
educandos
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
EVALUACIÓN
RECURSOS
UNIDAD IV: sustratos y
diferentes cultivos en las cuales
MEDIOS Y
112
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Tema 3
Riego
Tema 4
Búsqueda parcial
Sistemas de cultivo
•
Cultivo en agua
•
Flujo laminar de
Real: Recorrido a
fincas hidropónicas
Trabajo en equipo Real: sistematización
instrumento informe
de experiencias
nutrientes.
Trabajo
•
Cultivo en grava
individual.
•
Cultivo en arena
•
Cultivo en aserrín
Parcelas
•
Cultivo en lana de roca
demostrativas.
•
Cultivo en cascarilla de
arroz
Diagnóstica: técnica encuesta,
Heteroevaluación.
Instrumento: pruebas de
ensayo
Conversación
Formativa: técnica
heurística
observación: escala de
valoración
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
113
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
8.- CONCLUSIONES
Del
análisis
realizado
en
la
presente
investigación
monográfica, se presentan las siguientes conclusiones:
Las prácticas agrícolas hidropónicas son innumerables, ya
que la mayoría de los cultivos comerciales se adaptan a los
sistemas de producción englobados dentro de esta técnica:
desde hortalizas, árboles frutales, producción de cereales,
etc., son factibles de ser producidos bajo los sistemas
hidropónicos.
El ¿cuándo?, ¿el cómo?, ¿qué sistema? y ¿en qué cultivo?
se debe aplicar estos sistemas de producción, es el
resultado de una serie de valoraciones e investigaciones en
los centro de formación profesional, realizados frente a cada
circunstancia, donde es necesario la ponderación de los
pro y las contras del sistema que se pretende aplicar. Es
imprescindible contemplar aspectos de costos, calidad de
los recursos, así como su abundancia y disponibilidad.
También es muy importante el hecho de cambiar de
mentalidad para dar paso a la adopción de nuevas técnicas,
es importante la idiosincrasia del profesional y productor, y
su facilidad al cambio y adopción de estas nuevas
tecnologías.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
114
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Se define a la hidroponía como la ciencia de cultivo de
plantas sin el uso de tierra, pero con uso de un medio inerte,
como arena gruesa, turba, vermiculita o aserrín al que se
agrega una solución nutriente que contiene todos los
elementos esenciales requeridos por la planta para su
crecimiento normal y desarrollo.
La hidroponía es una propuesta técnica alternativa en el
proceso de enseñanza aprendizaje dirigida a los estudiantes
de la Facultad de Ciencias Agropecuarias, por las ventajas
con relación a los rendimientos de cultivos convencionales.
Porque
reduce
el
uso
de
insumos
y
fertilizantes,
contribuyendo de esta manera a la optimización de recursos
económicos y a la conservación del ambiente.
Para lograr un aprendizaje significativo en hidroponía, es
necesario considerar los cuatro pilares fundamentales del
proceso de enseñanza-aprendizaje (saber ser, saber hacer,
saber saber y saber convivir con los demás), con lo cual
cumplimos con el objetivo específico 1.1.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
115
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
La Hidroponía se relaciona con las materias vinculadas a
las: ciencias biológicas (Ecología, biológica, botánica
general y botánica sistemática) materias de especialidad
(Ingeniería Hidráulica y Sistemas de riego, Sociología,
Economía, Agricultura, Fertilizantes.
La ejecución del
microcurriculum de la cátedra de
hidroponía tiene una valoración de 6,75 créditos que
corresponden a 108 horas (76 horas presenciales y 32
horas no presenciales), garantizando así el perfil de salida
de los educandos bajo el sistema de competencias, según lo
propuesto por Correa, D. 2009.
La malla curricular de la cátedra de hidroponía está
estructurada con cuatro unidades temáticas (Introducción a
la nutrición vegetal, Elementos nutritivos presentes en los
vegetales, la solución nutritiva, Sustratos y sistemas de
cultivos hidropónicos), que contienen el diseño especifico de
métodos, recursos, medios y evaluación específicos y
pedagógicamente estructurados según el tema, con el
propósito de garantizar el interaprendizaje entre alumnos y
el docente, en el que este último desempeña su verdadero
rol, es decir como mediador pedagógico.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
116
UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
9.- REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Carvajal, F. 2008.
Las Teorías Alternativas del
Desarrollo. In Materiales de
Universidad.
Universidad
Diplomado
de
Cuenca.
Módulo I. Sociedad y
en
Educación
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Superior.
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Ciencias
Agropecuarias. 22 p.
2. Correa, D. 2009. Primer Encuentro Internacional
Formación por
de
Competencias. In Diplomado en
Educación Superior. Universidad de Cuenca. Facultad de
Ciencias
Agropecuarias.
Módulo
VI.
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50
diapositivas.
3. Chang, M. 2004. Soluciones nutritivas para hidroponía
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4. Delgado, C. 2009. Cómo evaluar una Unidad Didáctica.
In Diplomado
Universidad
Superior en Enseñanza Universitaria.
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Facultad
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Ciencias
Agropecuarias. Módulo VI. PDF. 24 diapositivas.
5. --------- 2009. Proyección del diseño curricular. In
mediación pedagógica In
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
Módulo VIII. Diplomado
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UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
Superior de Enseñanza Universitaria en la Facultad de
Ciencias Agropecuarias. doc. 11 p.
6. FAO, 1996 La Empresa Hidropónica de Mediana Escala,
La técnica de la solución Nutritiva recirculante.
7.
FAO, 2001
La Huerta Hidropónica Popular Manual
Técnico.
8. Martínez, M. 2004. La enseñanza problémica y el
desarrollo de la creatividad.
Edit. Pueblo y
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9. Ortiz, J. 2007. Guía para elaborar un Protocolo de Tesis.
Universidad de
Cuenca. Facultad de
Ciencias Médicas. Comisión de Asesoría de Tesis. In
Modulo 1: Metodología de la Investigación. Diplomado
Superior para la Enseñanza Universitaria en Ciencias
Agropecuarias. Universidad de Cuenca.
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10. Resh, H. 2001. Cultivos Hidropónicos. Ediciones Mundi
Prensa. España 5007p
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UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
11.
Rodríguez, A. 2004. Manual práctico de hidroponía.
Ediciones UNALM. Lima Perú. 204 p.
12. Rodríguez, J. 2008. Instituto Nacional de Capacitación
Educativa (INDE).
Diseño de un programa
agroecológico para el desarrollo sustentable en centros
agropecuarios. Consulta: 2 de junio del 2009.
13. Sampeiro, G. 2004 Un paso más
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14.
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Ugás, R. 2004 Hortalizas Hidropónicas. Ediciones
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15. Universidad Central del Ecuador (EC). 2009. Sistema de
Formación
Profesional Universitario. Reforma
Universitaria. en Diplomado en Educación Superior.
Universidad
de
Cuenca.
Facultad
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Agropecuarias. Módulo VI. PDF. 50 diapositivas.
16. Urrestarazu, M. 2004. Tratado de cultivos
sin suelo.
Ediciones Mundi Prensa. España. 980 p.
Ing. Julio Soliz Ochoa/ 2009
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UNIVERSIDAD DE CUENCA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
ANEXSO 1
DEFINICIONES BÁSICAS
EVALUACIÓN FORMATIVA
Como ha quedado establecido la evaluación
formativa
sirve como base para el proceso de toma de decisiones
respecto
de
las
opciones
y acciones
que
se
van
presentando conforme avanza el proceso de enseñanza
aprendizaje. Las funciones de la evaluación formativa las
presentaremos en dos grupos: funciones académicas y
funciones administrativas.
COEVALUACIÓN
Existe la posibilidad de generar y desarrollar una evaluación
en que se permite a los alumnos en conjunto, participar en
el establecimiento y valoración de los aprendizajes logrados,
ya sea por algunos de sus miembros o del grupo.
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HETEROEVALUACIÓN
Es la evaluación realizada entre pares, de una actividad o
trabajo realizado. Este tipo de evaluación puede darse en
diferentes circunstancias:
Durante la puesta en marcha de una serie de actividades o
al finalizar una unidad didáctica, alumnos y profesores
pueden evaluar ciertos aspectos que resulten interesantes
destacar. Al finalizar un trabajo en equipo, cada integrante
valora lo que le ha parecido más interesante de los otros.
Luego de una ponencia, se valora conjuntamente el
contenido de los trabajos, las competencias alcanzadas, los
recursos empleados, las actuaciones destacadas, etc.
Puede ser pertinente repartir un cuestionario anónimo a los
alumnos para que opinen con absoluta independencia sobre
lo realizado, y contrastarlo luego con lo percibido por el
profesor.
Es la evaluación que realiza una persona sobre otra
respecto de su trabajo, actuación, rendimiento, etc. A
diferencia de la coevaluación, aquí las personas pertenecen
a distintos niveles, es decir no cumplen la misma función. En
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el ámbito en el que nos desenvolvemos, se refiere a la
evaluación que habitualmente lleva a cabo el profesor con
respecto a los aprendizajes de sus alumnos; sin embargo
también es importante que la heteroevaluación pueda
realizarse del alumno hacia el profesor ya que no debemos
perder de vista que la evaluación es un proceso que
compromete a todos los agentes del sistema educativo.
Qué es la Enseñanza Problémica?
Relacionado con esta interrogante existe diferentes criterios,
muchos especialistas plantean que se trata de un sistema
de métodos, otros dicen que es un tipo de enseñanza, una
tendencia, sistemas de acciones, procedimientos, definirla
es algo complicado, ya que posee diferentes aspectos que
se deben valorar. Martinez, M. (2004).
Conversación heurística.
El profesor establece un diálogo con el estudiante. En ello
se propone criterios, en los mismos que se propician el
debate, la discusión y el intercambio de criterios
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