Curso de Hidroponía Profesional. Cultivo sin Suelo

TEMA 1: GENERALIDADES DE LOS CULTIVOS SIN SUELO

1. Introducción

2. Antecedentes y situación actual de los cultivos sin suelo

3. Ventajas e inconvenientes de los cultivos sin suelo

4. Evaluación técnica y económica de los cultivos sin suelo

5. Impacto ambiental de los cultivos sin suelo

5.1 Manejo de los aportes de nutrientes

5.2 Manejo y tipos de sustratos

5.3 Las necesidades energéticas del sistema

5.4 Paisajísticos

6. Perspectivas futuras

7. Bibliografía

8. Anexo I: Definiciones

9. Ejercicios

TEMA 2: SISTEMAS DE CULTIVO SIN SUELO

1. Introducción

2. Clasificación de los sistemas de cultivo sin suelo

3. Cultivos en sustrato

3.1 Grado de individualización

3.1.1 Sistema continuo en sacos (Grow bags)

3.1.2 Sistema continuo en canaleta

3.1.3 Sistema en canal de cultivo continuo

3.1.4 Sistemas de cultivo en unidades individualizadas

3.2 Aprovechamiento de la superficie

3.2.1 Sistemas de cultivo que ocupan toda la superficie

3.2.2 Sistemas de cultivo en bancadas

4. Cultivos en solución

4.1 Sistemas de flujo profundo (estacionarios/recirculantes)

4.1.1 Sistema flotante (Bandeja flotante o Floating system)

4.1.2 Sistema de flujo profundo (Deep Flow Technique, DFT)

4.2 Sistemas de flujo laminar recirculante

4.2.1 Sistema NFT (Nutrient Film Technique)

4.2.2 Sistema NGS (New Growing System)

4.3 Aeroponía

4.3.1 Columnas de cultivo

4.3.2 Schwalbach System (SS)

4.3.3 Aero-Gro System (AGS)

5. Principales sistemas de cultivos sin suelo en España

6. Bibliografía

7. Ejercicios

TEMA 3: SUSTRATOS DE CULTIVO

1. Introducción

2. Definición de sustrato

3. Caracterización de los sustratos

3.1 Propiedades físicas

3.2 Propiedades químicas

3.3 Otras propiedades

4. Propiedades de los sustratos

4.1 Propiedades físicas

4.1.1 Granulometría

4.1.2 Densidad real y aparente

4.1.3 Estructura

4.1.4 Porosidad Total (PT)

4.1.5 Capacidad de retención de agua

4.1.6 Agua total disponible

4.1.7 Capacidad de aireación

4.1.8 Mojabilidad (Hidrofobicidad)

4.1.9 Contracción de volumen

4.2 Propiedades químicas

4.2.1 Capacidad de intercambio catiónico (CIC)

4.2.2 pH

4.2.3 Disponibilidad de nutrientes

4.2.4 Salinidad (CE)

4.2.5 Relación Carbono Nitrógeno (C/N)

4.3 Propiedades biológicas

4.3.1 Velocidad de descomposición

4.3.2 Efectos de los productos de descomposición

4.3.3 Actividad reguladora del crecimiento

4.3.4 Propiedades supresivas

5. Clasificación de los sustratos

5.1 Según sus propiedades

5.1.1 Sustratos químicamente inertes

5.1.2 Sustratos químicamente activos

5.2 Según el origen de los materiales

5.2.1 Materiales de origen orgánico

5.2.2 Materiales inorgánicos o minerales

6. Descripción general de los sustratos empleados en cultivos sin suelo

6.1 Sustratos minerales naturales

6.1.1 Grava

6.1.2 Arena

6.1.3 Tierra volcánica

6.2 Sustratos minerales tratados

6.2.1 Lana de roca

6.2.2 Perlita

6.2.3 Arcilla expandida (Arlita)

6.3 Sustratos orgánicos naturales

6.3.1 Turbas

6.3.2 Corteza de pino

6.3.3 Fibra de coco

6.3.4 Cáscara de arroz

6.3.5 Cáscara de almendra

6.3.6 Compost

6.4 Sustratos orgánicos sintéticos

6.4.1 Poliestireno expandido

6.4.2 Espuma de poliuretano

6.4.3 Espuma de resina fenólica expandida

6.4.4 Resina expandida de urea formaldehído

7. Manejo del sustrato

7.1 Regulación de las condiciones físicas (agua/aire)

7.2 Regulación de las condiciones químicas

8. Valoración agronómica de los sustratos

8.1 Caracterización y estudio crítico

8.2 Bioensayos de germinación

8.3 Mejora de las propiedades del material

8.3.1 Compostaje – envejecimiento

8.3.2 Lixiviación de sales

8.3.3 Corrección de pH

8.3.4 Mezcla con otros materiales

8.4 Ensayos de crecimiento vegetal

9. Bibliografía

10. Ejercicios

TEMA 4: SOLUCIONES NUTRITIVAS

1. Importancia de las soluciones nutritivas

2. Soluciones ideales de los principales cultivos producidos en sistemas sin suelo

3. Cálculo de la solución nutritiva

3.1 Calidad del agua de riego

3.2 Unidades utilizadas en el manejo de soluciones nutritivas

3.3 Determinación de las necesidades

3.4 Criterios para la elección de la fuente de nutrientes

3.4.1 Ajuste del pH y de las necesidades de fósforo

3.4.2 Ajuste de las necesidades de calcio

3.4.3 Ajuste de las necesidades de magnesio

3.4.4 Ajuste de las necesidades del potasio

3.4.5 Ajuste de las necesidades de nitrógeno

3.4.6 Aportes de micronutrientes

3.4.7 Cálculo de la CE estimada

4. Características de los principales fertilizantes usados en hidroponía

4.1 Nitrato amónico (33,5% N)

4.2 Nitrato potásico (13-46-0)

4.3 Nitrato cálcico (15,5% N y 27% CaO)

4.4 Nitrato magnésico (11% N y 15,7% MgO)

4.5 Sulfato amónico (21% N y 58% SO3)

4.6 Sulfato potásico (50-52% K2O y 46,5-47,5% SO3)

4.7 Sulfato magnésico (16% MgO y 31% SO3)

4.8 Fosfato monoamónico (12% N y 60% P2O5)

4.9 Fosfato monopotásico (51% P2O5 y 34% K2O)

4.10 Cloruro potásico (60% K2O)

4.11 Cloruro sódico

4.12 Ácido fosfórico

4.13 Ácido nítrico

4.14 Ácido sulfúrico

5. Preparación de las soluciones madre

5.1 Control de la preparación de la disolución nutritiva: Balsa auxiliar

5.2 Control de la solución nutritiva: Inyección desde dos o más tanques

5.2.1 Volúmenes de los tanques

5.2.2 Caudales de inyección

5.2.3 Porcentajes de inyección

5.3 Reajuste de las soluciones madre

6. Diagnóstico de la nutrición de los cultivos sin suelo

6.1 El pH

6.2 Dinámica de absorción

6.3 Interacciones iónicas

6.4 Diagnóstico visual

7. Glosario

8. Bibliografía

9. Ejercicios

TEMA 5: MANEJO DE LOS SISTEMAS DE FERTIRRIEGO

1. Introducción

2. Control de riego en cultivos en sustrato

2.1 Métodos que no responden a las necesidades del cultivo

2.1.1 Programas de riego fijos

2.2 Métodos que determinan el momento óptimo de riego (frecuencia)

2.2.1 Métodos basados en la medida del estado hídrico del sustrato: bandeja de demanda

2.2.2 Sensores del potencial matricial o humedad volumétrica: tensiómetros y sensores de humedad volumétrica

2.2.3 Métodos basados en parámetros climáticos

2.2.4 Control del riego mediante la medida del estado hídrico de la planta

2.3 Métodos de comprobación y calibración de las necesidades de riego

2.3.1 Método de control de volumen de drenaje

3. El equipo de fertirriego: Componentes y funciones

3.1 Sistema de almacenamiento de fertilizantes

3.2 Sistema de inyección

3.3 Unidad de filtrado

3.4 Instrumentación de control y medida

3.5 El programador de riego

3.6 Válvulas de seguridad y regulación

4. Manejo del riego en cultivos sin suelo

4.1 La calidad del agua

4.2 Las propiedades físicas del sustrato

4.3 El estado fenológico del cultivo

5. Monitoreo

5.1 Sistemas hidráulicos

5.1.1 Captación de agua

5.1.2 Cabezal de filtrado

5.1.3 Unidades de riego

5.2 Aporte de agua y nutrientes

5.3 Sistemas automáticos de monitoreo

6. Bibliografía

7. Ejercicios

TEMA 6: RECIRCULACIÓN

1. Introducción

2. Ventajas e inconvenientes de los sistemas recirculantes

3. Tipos de sistemas recirculantes

4. Elementos básicos y descripción de un sistema cerrado

4.1 Tanque o depósito de solución nutritiva

4.2 Módulo de cultivo

4.3 Sistemas de retorno de la solución drenada

4.4 Sistemas de filtración y desinfección

4.5 Equipo de fertirriego: restitución de la solución nutritiva

4.6 Impulsión y automatización del riego

5. Necesidad de la recirculación y sus límites prácticos

6. Factores que afectan a la recirculación

6.1 La calidad del agua de riego

6.2 El clima y estación del ciclo de cultivo

6.3 El tipo de agrosistema y sustrato

6.4 El manejo del fertirriego

6.5 El material vegetal utilizado

7. Modelos de fertirriego para sistemas recirculantes

7.1 Modelos de simulación biológica (deterministas/mecanicistas)

7.2 Modelos de balance hídrico y gestión de infraestructuras

7.3 Modelo de equilibrio químico y control de la salinidad

8. Bibliografía

9. Ejercicios

TEMA 7: RECICLADO

1. Introducción

2. Balance físico de los sistemas de cultivo sin suelo

3. Gestión de residuos en cultivos sin suelo

4. Reciclaje de sustratos

4.1 Reciclaje de sustratos inorgánicos

4.1.1 Perlita

4.1.2 Lana de roca

4.2 Reciclaje de sustratos orgánicos

4.2.1 Fases del reciclaje de sustratos orgánicos

4.2.2 Usos alternativos de los sustratos orgánicos

5. Reciclado del agua de drenaje

6. Bibliografía

7. Ejercicios

TEMA 8: PRINCIPALES ENFERMEDADES DE LAS PLANTAS EN CULTIVO SIN SUELO

1. Introducción

2. Principales fisiopatías

2.1 Podredumbre apical (Blossom end rot)

2.2 El rajado o Cracking

2.3 Ablandamiento o Vitrescencia

2.4 Desórdenes nutricionales

2.5 Problemas en la raíz y el cuello

3. Principales enfermedades criptogámicas del sustrato

3.1 Pudrición radicular

3.2 Mal del pie o Cancro del tallo

3.3 Fusariosis o Marchitez vascular

3.4 Podredumbre del cuello y raíces (tristeza)

4. Enfermedades aéreas

5. Enfermedades causadas por virus

6. Desinfección de los sistemas de cultivo sin suelo

7. Bibliografía

8. Ejercicios