sustratos orgánicos, inorgánicos y sintéticos

PRIMER CURSO NACIONAL DE SUSTRATOS
Colegio de Postgraduados
Texcoco, Estado de México
28 – 30 de Julio, 2010
SUSTRATOS ORGÁNICOS,
INORGÁNICOS Y SINTÉTICOS
Dr. Manuel Sandoval Villa
Colegio de Postgraduados
[email protected]
Niveles óptimos en las propiedades físicas de un sustrato
(De Boodt, 1975; Rev. et al, 1986; Bunt, 1988)
tamaño de partícula (mm)
densidad aparente (g/cm3)
densidad real (g/cm3)
espacio poroso total (% vol)
capacidad de aireación (% vol)
agua fácilmente disponible (% vol)
agua de reserva (% vol)
agua total disponible (% vol)
contracción
0,25 – 2,50
<0,4
1,45 – 2,65
>85
10 – 30
20 – 30
4 – 10
24 – 40
<30
•
Eje Neovolcánico, tezontle.
•
En el mismo Eje Neovolcánico se encuentra, en mucha menor proporción, piedra pómez.
•
Litoral del Océano Pacífico, Mar Caribe y Golfo de México,
fibra de coco.
TEZONTLE
Unidad de
Investigaciones
Hidropónicas
TOMATL
Funcionó desde
1978 hasta 1992
Tlancualpicán,
Puebla
TEZONTLE
• Está
presente en
todas las
áreas
volcánicas
del mundo.
• Foto tomada
en Israel
TEZONTLE: CARACTERÍSTICAS
Propiedad
Tezontle
negro
Tezontle
rojo
Densidad
aparente (kg/L)
1.1
0.465
Capacidad de
campo (% peso)
18.5
50.0
4.25
6.16
Punto de
marchitamiento
permanente (%
peso)
(Baca, 1983)
TEZONTLE: GRANULOMETRÍA
(Vargas, 2007)
(Vargas, 2007)
(Vargas, 2007)
Fibra de coco
FIBRA DE COCO
Carabeo, 1994
FIBRA DE COCO
(Vargas, 2007)
(Vargas, 2007)
Vargas, 2007)
(Vargas, 2007)
Fibra de Coco
Vargas, 2007)
(Zeidan, 2005)
PERLITA
(Zeidan, 2005)
Propiedades físicas de la perlita en diferentes granulometrías. Densidad real (DR); densidad
aparente (g/cm3) (DA); porosidad total (% vol) (PT); aireación (% vol) (CA); agua fácilmente
disponible (% vol) (AFD); agua de reserva (% vol) (AR); (Marfá et al. 1992).
Tipo de
perlita
A 13
B 12
B 10
B 9
B 6
DR
DA
PT
CA
AFD
AR
0,97
1,01
0,96
1,43
1,30
0,121
0,155
0,128
0,086
0,062
87,5
84,7
86,7
94,8
95,2
62,9
33,5
41,9
15,7
33,3
5,6
20,9
17,6
38,3
30,9
2,5
5,7
6,7
9,7
8,7
TURBA
Propiedades físicas de la turba Sphagnum según su textura
Textura media Textura gruesa
fina
Densidad aparente (g/cm3)
0,093
0,054
Densidad real
(g/cm3)
1,22
1,22
Espacio poroso total, %
92
96
Capacidad de aireación, %
12
54
Agua fácilmente disponible ,%
38
15
Agua de reserva, %
10
4
Agua total disponible, %
48
19
COMPOSTAS
Residuos orgánicos
provenientes de otro
agroecosistema
Propiedad
Densidad aparente
Espacio poroso total
Capacidad de aireación
Agua facilmente disponible
Agua de reserva
Materia orgánica (MO)
pH
Capacidad de intercambio de
cationes (CIC)
Conductividad eléctrica (CE)
Relación C/N
Nitrógeno (N)
Fósforo (P)
Potasio (K)
Calcio (Ca)
Magnesio (Mg)
Sodio (Na)
Hierro (Fe)
Cobre (Cu)
Zinc (Zn)
Manganeso (Mn)
Unidad
Vermicomposta estiércol Vermicomposta estiércol
bovino y plantas
bovino y jardinería
g/cc
% volumen
% volumen
% volumen
% volumen
%
meq/100 g
dS/m
g/kg
g/kg
g/kg
g/kg
g/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
(Cruz, 2010)
63
18.8
59.4
11.5
36.5
8.8
32.2
8.3
57.3
3.35
16
11
5.2
10.6
20.2
6.5
1.9
26.3
1.02
15
18.04
51.1
2.6
13
9.7
19.7
4.3
18.6
3.3
1.4
69
0.82
17.43
23.3
Propiedades físicas y químicas obtenidas en laboratorio de las mezclas 65-35,
75-25 y 85-15 de las tres combinaciones tezontle-vermicomposta
Propiedades obtenidas en laboratorio
Mezcla,
proporción
T-VC1,65:35
T-VC1,75:25
T-VC1,85:15
EPT
CA
MO
----------------------------- % ------------------------------61.4 a†
28.9 b
10.5 a
55.8 c
24.9 c
8.2 b
58.0 b
32.0 a
6.1 c
T-VC2,65:35
T-VC2,75:25
T-VC2,85:15
53.7 b
55.7 a
56.2 a
23.5 b
24.5 b
30.3 a
9.7 a
7.0 b
2.9 c
T-VC3,65:35
T-VC3,75:25
T-VC3,85:15
58.0 b
58.3 ab
60.0 a
25.3 b
24.6 b
32.0 a
18.1 a
14.3 a
6.1 b
Propiedades químicas obtenidas en laboratorio de las mezclas T-VC1,
TVC2 y T-VC3 en las proporciones 65-35, 75-25 y 85-15.
Mezcla,
proporción
pH
Variables
CIC
meq 100 g-1
18.532 a
12.635 b
6.739 c
T-VC1,65-35
T-VC1,75-25
T-VC1,85-15
7.87 a
7.87 a
7.85 a
CE
mS cm-1
0.920 a
0.686 b
0.483 c
N
g kg-1
2.3 a
1.9 b
1.0 c
T-VC2,65-35
T-VC2,75-25
T-VC2,85-15
7.74 a
7.70 a
7.62 a
0.486 a
0.400 b
0.170 c
20.638 a
19.375 b
13.550 c
3.2 a
2.4 b
0.7 c
T-VC3,65-35
T-VC3,75-25
T-VC3,85-15
7.30 a
7.25 a
7.14 a
0.400 a
0.313 b
0.130 c
21.600 a
20.217 b
16.847 c
4.2 a
3.3 b
2.3 c
T = tezontle; VC1 = vermicomposta de estiércol bovino más desechos
vegetales; VC2 = vermicomposta de estiércol bovino; VC3 =
vermicomposta de estiércol bovino más pulpa de café.
Principales propiedades físicas y químicas de los materiales
utilizados para la elaboración del sustrato
Sustrato
T
VCa
VCb
Vermicomposta
VCa
VCb
EPT
CA
----% volumen ---58.6
31.7
63.0
18.8
59.4
11.5
MO
% peso
0.0
36.5
32.2
pH
7.1
8.8
8.3
CE
mS cm-1
0.08
3.35
2.6
N
P
K
Ca Mg Na
-----------------g kg-1---------------------11.0 5.2
10.6 20.2 6.5 1.9
9.7 19.7
4.3 18.6 3.3 1.4
CIC
meq 100 g-1
2.7
57.3
51.1
C/N
16
13
Fe
Cu
Zn
Mn
-------------mg kg-1------------26.3 1.02
15.0
18.04
69.0 0.82
17.43 23.3
T = tezontle VCa = vermicomposta de estiércol bovino y desechos vegetales 1; VCb =
vermicomposta de estiércol bovino y desechos de jardinería; EPT = espacio poroso total; CA
= capacidad de aireación; MO = materia orgánica.
Valores medios de las variables de crecimiento y rendimiento de tomate
Charleston cultivado con diferentes tratamientos bajo invernadero en el ciclo
otoño-invierno 2008
Variables de crecimiento
Tratamiento
NH
AP
DT
AF
m
cm
cm-2
PSH
Rendimie
nto
----- g planta-1 -----
S100SA
S100SB
18.5 a†
18.3 ab
1.99 a
1.97 a
1.83 a
1.85 a
3843 a
3623 a
34.05 a
31.16 a
5141 a
5079 a
S75SA
18.8 a
1.95 a
1.86 a
3472 a
29.50 a
4713 a
S75SB
18.6 a
1.94 a
1.84 a
3363 a
27.93 a
4857 a
S50SA
17.5 ab
1.90 a
1.86 a
3302 a
27.79 a
4930 a
S50SB
17.5 ab
1.88 a
1.81 a
3093 a
27.12 a
4800 a
S0SA
14.3 c
1.60 c
1.35 b
1992 b
16.18 b
2799 bc
S0SB
14.0 c
1.52 c
1.38 b
1903 b
15.29 b
2656 b
S100T
16.4 b
1.67 c
1.36 b
2268 b
19.09 b
3685 c
S100 = solución de Steiner 100%; S75 = solución de Steiner 75%; S50 = solución de Stenier 50%; S0 = solución
de Steiner al 0% (riego con agua); SA = tezontle más vermicomposta de estiércol bovino y desechos vegetales;
SB = tezontle más vermicomposta de estiércol bovino y desechos de jardinería; T = tezontle.
Niveles óptimos en las propiedades físicas de un sustrato
(De Boodt, 1975; Rev. et al., 1986; Bunt, 1988)
tamaño de partícula (mm)
densidad aparente (g/cm3)
densidad real (g/cm3)
espacio poroso total (% vol)
capacidad de aireación (% vol)
agua fácilmente disponible (% vol)
agua de reserva (% vol)
agua total disponible (% vol)
contracción
0,25 – 2,50
<0,4
1,45 – 2,65
>85
10 – 30
20 – 30
4 – 10
24 – 40
<30
Valores de pH y de CIC en algunos materiales
empleados como sustrato (Lemaire et al., 1989)
materiales orgánicos
-----------------------turba rubia
turba negra
corteza de pino molida
basuras compostadas
pH
--4,5
5,0
5,1
6,1
materiales minerales
-----------------------tierra arcillo-limosa
perlita
lana de roca
arena
vermiculita
arcilla expandida
5,0-7,5
6,9
7,5
6-8
7,5
8,3
materiales sintéticos
----------------------poliestireno
polimetil urea
poliuretano
7,9
2,8
6,2
CIC eq/m3
-----------115
200-400
95
158
200-300
6
0
0
27
0
1,9
1,4
0,9
Niveles medios de referencia para características químicas y fisicoquímicas
de sustratos de uso hortícola (Cadahía y Eymar, 1992)
Factor
pH
CE (dS/m)
nivel de referencia
5,0 - 6,5
0,7 sin riesgo
0,7-2,0 adecuado para germinación y crecimiento
2,0-3,5 riesgo de salinización
3,5 excesivo
Macroelementos solubles (mg/L)
N
70-200
P
5-50
K
100-350
Ca
30-200
Mg
10-70
Capacidad de intercambio
catiónico (CIC meq/100 g)
Elemento asimilable
P205 mg/L sustrato
Microelementos (mg/L)
extracto DTPA: Fe
Mn
C/N
75
75-100
100
baja
media
alta
70-90
12-20
10-40
20
20-25
25-30
30
buena
aceptable
deficiente
inadecuada
Resumen de propiedades de algunos materiales utilizables como sustrato en horticultura
(Zuang y Musard, 1986; Gras, 1987; Moinereau et al., 1987; González et al., 1992; Brun, 1993;
Maloupa et al. 1993; Martínez y Abad, 1993; Benoit y Ceustermans, 1995; Martínez y AbdelFattah, 1995; Noguera et al., 1997)
turba rubia
turba negra
corteza de pino
virutas de madera
orujo de uva (1)
fibra de coco
arena gruesa
puzolanas
rocas volcánicas
attapulgita y sepiolita
perlita
lana de roca
arcilla expandida
vermiculita
estériles de carbón
escorias de alto horno
poliuretano
densidad
aparente
porosidad
aireación
retención
agua
pH
CIC estabilidad
0,09
0,2-0,5
0,2-0,4
0,08-0,11
0,2-0,3
0,03-0,09
1,5-1,8
0,8-1,3
0,7-1,3
0,60
0,08-0,12
0,07-0,09
0,75
0,09-0,14
1,17-1,54
0,8
0,07
alta
alta
alta
alta
alta
alta
alta
alta
buena a alta
alta
alta
alta
alta
alta
buena
alta
alta
buena
buena a
baja
alta
alta
buena
alta
alta
alta
buena
buena
alta
buena
alta
buena
buena
alta
alta
buena
buena
baja
buena
alta
baja
baja
baja
buena(2)
baja
buena
alta
buena
buena
baja
baja
baja
2,5-7
4-7
4-5
4,5
7,4
4,96,1
6,5
7
7,7
7-7,5
7
5-7
7
6,3-7
10
-
>20
>20
>20
<20
>20
<20
<20
>20
<20
<20
<20
<20
>20
<20
>20
<20
limitada
limitada
limitada
alta
limitada
alta
alta
alta
alta
alta
baja
alta
alta
baja
alta
alta
alta
CORTEZA DE PINO
Densidad aparente g/cm3
Porosidad total %
Porosidad interna abierta %
Agua disponible %
Capacidad aireación
pH
pH
CIC
0,10
80 – 85
43
baja a media
alta
ácido (corteza fresca)
neutro (corteza compostada)
55 meq/100 g.
CORTEZA DE PINO
pH
CE dS/m
N-NH4(ppm)
N-NO3 (ppm)
Fósforo (ppm)
Potasio (ppm)
Calcio (ppm)
Magnesio (ppm)
Sulfato (ppm)
Sodio (ppm)
Cloruro (ppm)
6,51
0,84
4,51
99
17,9
71,3
28,9
9,51
170
7,84
171
Propiedades físicas de una muestra de corteza de pino
comparada con la turba
Característica
Contracción %
Porosidad %
Macroporosidad %
Microporosidad %
Capacidad de aireación %
Agua fácilmente asimilable %
Corteza de pino
14,3
88,6
73,1
15,5
31,3
30,9
Turba rubia
35,3
96,5
80,2
16,3
35,6
13,4