SUSTRATOS ORGÁNICOS, INORGÁNICOS Y SINTÉTICOS

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1 PRIMER CURSO NACIONAL DE SUSTRATOS Colegio de Postgraduados Texcoco, Estado de México de Julio, 2010 SUSTRATOS ORGÁNICOS, INORGÁNICOS Y SINTÉTICOS Dr. Manuel Sandoval Villa Colegio de Postgraduados

2 Niveles óptimos en las propiedades físicas de un sustrato (De Boodt, 1975; Rev. et al, 1986; Bunt, 1988) tamaño de partícula (mm) 0,25 2,50 densidad aparente (g/cm 3 ) <0,4 densidad real (g/cm 3 ) 1,45 2,65 espacio poroso total (% vol) >85 capacidad de aireación (% vol) agua fácilmente disponible (% vol) agua de reserva (% vol) 4 10 agua total disponible (% vol) contracción <30

3 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.

4 TEZONTLE Unidad de Investigaciones Hidropónicas TOMATL Funcionó desde 1978 hasta 1992 Tlancualpicán, Puebla

5 TEZONTLE Está presente en todas las áreas volcánicas del mundo. Foto tomada en Israel

6 TEZONTLE: CARACTERÍSTICAS Propiedad Tezontle negro Tezontle rojo Densidad aparente (kg/l) Capacidad de campo (% peso) Punto de marchitamiento permanente (% peso) (Baca, 1983)

7 TEZONTLE: GRANULOMETRÍA (Vargas, 2007)

8 (Vargas, 2007)

9 (Vargas, 2007)

10 Fibra de coco

11 FIBRA DE COCO Carabeo, 1994

12 FIBRA DE COCO (Vargas, 2007)

13 (Vargas, 2007)

14 Vargas, 2007)

15 (Vargas, 2007)

16 Fibra de Coco Vargas, 2007)

17 (Zeidan, 2005)

18 PERLITA (Zeidan, 2005)

19 Propiedades físicas de la perlita en diferentes granulometrías. Densidad real (DR); densidad aparente (g/cm 3 ) (DA); porosidad total (% vol) (PT); aireación (% vol) (CA); agua fácilmente disponible (% vol) (AFD); agua de reserva (% vol) (AR); (Marfá et al. 1992). Tipo de DR DA PT CA AFD AR perlita A 13 0,97 0,121 87,5 62,9 5,6 2,5 B 12 1,01 0,155 84,7 33,5 20,9 5,7 B 10 0,96 0,128 86,7 41,9 17,6 6,7 B 9 1,43 0,086 94,8 15,7 38,3 9,7 B 6 1,30 0,062 95,2 33,3 30,9 8,7

20 TURBA Propiedades físicas de la turba Sphagnum según su textura Densidad aparente (g/cm 3 ) Densidad real (g/cm 3 ) Espacio poroso total, % Capacidad de aireación, % Agua fácilmente disponible,% Agua de reserva, % Agua total disponible, % Textura media fina 0,093 1, Textura gruesa 0,054 1,

21 COMPOSTAS

22 Residuos orgánicos provenientes de otro agroecosistema

23

24

25 Propiedad Unidad Vermicomposta estiércol bovino y plantas Vermicomposta estiércol bovino y jardinería Densidad aparente g/cc Espacio poroso total % volumen Capacidad de aireación % volumen Agua facilmente disponible % volumen Agua de reserva % volumen Materia orgánica (MO) % ph Capacidad de intercambio de cationes (CIC) meq/100 g Conductividad eléctrica (CE) ds/m Relación C/N Nitrógeno (N) g/kg Fósforo (P) g/kg Potasio (K) g/kg Calcio (Ca) g/kg Magnesio (Mg) g/kg Sodio (Na) mg/kg Hierro (Fe) mg/kg Cobre (Cu) mg/kg Zinc (Zn) mg/kg Manganeso (Mn) mg/kg (Cruz, 2010)

26 Propiedades físicas y químicas obtenidas en laboratorio de las mezclas 65-35, y de las tres combinaciones tezontle-vermicomposta Mezcla, Propiedades obtenidas en laboratorio proporción EPT CA MO % T-VC1,65: a 28.9 b 10.5 a T-VC1,75: c 24.9 c 8.2 b T-VC1,85: b 32.0 a 6.1 c T-VC2,65: b 23.5 b 9.7 a T-VC2,75: a 24.5 b 7.0 b T-VC2,85: a 30.3 a 2.9 c T-VC3,65: b 25.3 b 18.1 a T-VC3,75: ab 24.6 b 14.3 a T-VC3,85: a 32.0 a 6.1 b

27 Propiedades químicas obtenidas en laboratorio de las mezclas T-VC1, TVC2 y T-VC3 en las proporciones 65-35, y Mezcla, proporción Variables ph CE CIC N ms cm -1 meq 100 g -1 g kg -1 T-VC1, a a a 2.3 a T-VC1, a b b 1.9 b T-VC1, a c c 1.0 c T-VC2, a a a 3.2 a T-VC2, a b b 2.4 b T-VC2, a c c 0.7 c T-VC3, a a a 4.2 a T-VC3, a b b 3.3 b T-VC3, a c c 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.

28 Principales propiedades físicas y químicas de los materiales utilizados para la elaboración del sustrato Sustrato EPT CA MO ph CE CIC C/N ----% volumen ---- % peso ms cm -1 meq 100 g -1 T VCa VCb Vermicomposta N P K Ca Mg Na Fe Cu Zn Mn g kg mg kg VCa VCb 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.

29 Valores medios de las variables de crecimiento y rendimiento de tomate Charleston cultivado con diferentes tratamientos bajo invernadero en el ciclo otoño-invierno 2008 Tratamiento Variables de crecimiento Rendimie NH AP DT AF PSH nto m cm cm g planta S100SA 18.5 a 1.99 a 1.83 a 3843 a a 5141 a S100SB 18.3 ab 1.97 a 1.85 a 3623 a a 5079 a S75SA 18.8 a 1.95 a 1.86 a 3472 a a 4713 a S75SB 18.6 a 1.94 a 1.84 a 3363 a a 4857 a S50SA 17.5 ab 1.90 a 1.86 a 3302 a a 4930 a S50SB 17.5 ab 1.88 a 1.81 a 3093 a a 4800 a S0SA 14.3 c 1.60 c 1.35 b 1992 b b 2799 bc S0SB 14.0 c 1.52 c 1.38 b 1903 b b 2656 b S100T 16.4 b 1.67 c 1.36 b 2268 b 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.

30 Niveles óptimos en las propiedades físicas de un sustrato (De Boodt, 1975; Rev. et al., 1986; Bunt, 1988) tamaño de partícula (mm) 0,25 2,50 densidad aparente (g/cm 3 ) <0,4 densidad real (g/cm 3 ) 1,45 2,65 espacio poroso total (% vol) >85 capacidad de aireación (% vol) agua fácilmente disponible (% vol) agua de reserva (% vol) 4 10 agua total disponible (% vol) contracción <30

31 Valores de ph y de CIC en algunos materiales empleados como sustrato (Lemaire et al., 1989) materiales orgánicos ph CIC eq/m turba rubia 4,5 115 turba negra 5, corteza de pino molida 5,1 95 basuras compostadas 6,1 158 materiales minerales tierra arcillo-limosa 5,0-7, perlita 6,9 6 lana de roca 7,5 0 arena vermiculita 7,5 27 arcilla expandida 8,3 0 materiales sintéticos poliestireno 7,9 1,9 polimetil urea 2,8 1,4 poliuretano 6,2 0,9

32 Niveles medios de referencia para características químicas y fisicoquímicas de sustratos de uso hortícola (Cadahía y Eymar, 1992) Factor nivel de referencia ph 5,0-6,5 CE (ds/m) 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 P 5-50 K Ca Mg 10-70

33 Capacidad de intercambio catiónico (CIC meq/100 g) 75 baja media 100 Elemento asimilable P mg/l sustrato Microelementos (mg/l) extracto DTPA: Fe Mn C/N 20 buena aceptable deficiente 30 inadecuada

34 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 Abdel- Fattah, 1995; Noguera et al., 1997) densidad aparente porosidad aireación retención agua ph CIC estabilidad 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 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 buena a buena buena buena a baja buena buena buena buena buena buena buena buena baja buena baja baja baja buena(2) baja buena buena buena baja baja baja 2, ,5 7,4 4,9-6,1-6,5 7 7,7 7-7, , >20 >20 >20 <20 - >20 <20 <20 >20 <20 <20 <20 <20 >20 <20 >20 <20 limitada limitada limitada limitada baja baja

35 CORTEZA DE PINO Densidad aparente g/cm 3 Porosidad total % Porosidad interna abierta % Agua disponible % Capacidad aireación ph ph CIC 0, baja a media ácido (corteza fresca) neutro (corteza compostada) 55 meq/100 g.

36 CORTEZA DE PINO ph CE ds/m N-NH 4 (ppm) N-NO 3 (ppm) Fósforo (ppm) Potasio (ppm) Calcio (ppm) Magnesio (ppm) Sulfato (ppm) Sodio (ppm) Cloruro (ppm) 6,51 0,84 4, ,9 71,3 28,9 9, ,84 171

37 Propiedades físicas de una muestra de corteza de pino comparada con la turba Característica Corteza de pino Turba rubia Contracción % Porosidad % Macroporosidad % Microporosidad % Capacidad de aireación % Agua fácilmente asimilable % 14,3 88,6 73,1 15,5 31,3 30,9 35,3 96,5 80,2 16,3 35,6 13,4

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