GENERALIDADES DE LOS SUSTRATOS: HISTORIA, CONCEPTOS BÁSICOS, ESTADÍSTICAS Y PERSPECTIVAS DE LOS SUSTRATOS EN MÉXICO Y EL MUNDO

Transcripción

1 PRIMER CURSO NACIONAL DE SUSTRATOS Colegio de Postgraduados Texcoco, Estado de México de Julio, 2010 GENERALIDADES DE LOS SUSTRATOS: HISTORIA, CONCEPTOS BÁSICOS, ESTADÍSTICAS Y PERSPECTIVAS DE LOS SUSTRATOS EN MÉXICO Y EL MUNDO Dr. Gabriel Alcántar González Colegio de Postgraduados alcantar@colpos.mx

2 1. HISTORIA 2. CONCEPTOS BÁSICOS 3. ESTADISTICAS 4. PERSPECTIVAS EN MÉXICO Y EL MUNDO

3 ES CORRECTO O NO CONSIDERAR AL SUELO COMO UN SUSTRATO? CONCEPTOS Y DEFINICIONES PROPIEDADES FÍSICAS, QUÍMICAS Y BIOLÓGICAS DESINFECCIÓN SUSTRATOS ORGÁNICOS E INORGÁNICOS MÉTODOS DE EVALUACIÓN Y MÉZCLAS DESARROLLO DE NUEVOS SUSTRATOS: PLANTULAS, FLORES CORTE Y MACETA, HORTALIZAS, VIVEROS FRUTÍCOLAS Y FORESTALES, HONGOS, JARDINERIA Y PAISAJE

4 ANTIGÜEDAD 520 a. C. BABILONIA ( Armenia Irak ) ARISTOTELES TEORÍA DEL HUMUS TENOCHTITLAN ( Chinampas ) Van Helmont ( Experimento del sauce ) 1699 Woodward (agua de mar, de rio, de manantial y de lluvia ) 1808 De Saussure, soluciones acuosas de sales Bossingault, cultivo en arena y soluciones 1860 Von Sachs, plantas hasta madurez 1860 Knop, recambio de la solución nutritiva Sandoval et al Nutrición de Cultivos, Mundiprensa. Capítulo 10 ;

5 ÉPOCA MODERNA 1919 Hoagland, solución del suelo semejante Gericke, laboratorio a escala comercial 1940 Arnon y Hoagland, solución nutritiva con base en lo absorbido 1946 Gericke, libro Guía para jardinería sin suelo y textos hidroponía Hewitt, solución Rothamsted 1955 Fundación ISOSC Steiner, solución universal simp. Sustratos en Belgica; Plant Sustrate Comission (ISHS) 1974 De boodt (ed.) memoria. Acta Hort. N Penningfeld y Kurzman, Estudio de sustratos para hidroponía 1983 G. Baca y S. Alcalde, tesis Dr. Sobre soluciones y sustratos

6 DEFINICIÓN DE SUSTRATO HANAN et al. (1978): ES LA MEZCLA FORMADA POR MATERIALES EN ESTADO SÓLIDO, LIQUIDO Y GASEOSO QUE DEBEN ENCONTRARSE EN PROPORCIONES ADECUADAS PARA QUE LAS PLANTAS TENGAN CRECIMIENTO SATISFACTORIO.

7 NOGUERA Y ABAD (1997): SE ENTIENDE POR SUSTRATO AL MATERIAL SÓLIDO NATURAL, DE SÍNTESIS O RESIDUAL, ORGÁNICO O MINERAL, QUE COLOCADO EN UN CONTENEDOR, EN FORMA PURA O MEZCLADO, PERMITE EL ANCLAJE DEL SISTEMA RADICAL, QUE DESEMPEÑA ASÍ UN PAPEL DE SOPORTE PARA LA PLANTA, PUDIENDO O NO INTERVENIR EN SU PROCESO DE NUTRICIÓN MINERAL.

8 VOLKE et al : UN SUSTRATO ES UN MATERIAL SÓLIDO SIMPLE O MEZCLA DE MATERIALES SIMPLES, DE ORIGEN NATURAL, DE SÍNTESIS O RESIDUAL, MINERAL U ORGÁNICO, QUE SE UTILIZA PARA PRODUCIR PLANTAS O CULTIVOS EN CONTENEDORES, DONDE CUMPLE FUNCIONES DE SOPORTE, DE AIREACIÓN Y DE RETENCIÓN Y APORTE DE AGUA, PUDIENDO O NO INTERVENIR EN EL PROCESO DE NUTRICIÓN MINERAL DE LAS PLANTAS O CULTIVOS.

9 CLASIFICACIÓN (Materiales simples constitutivos de los sustratos) NATURALEZA (orgánicos e inorgánicos) PROPIEDADES QUÍMICAS (inertes y activos) ORIGEN (naturales y síntesis) RESISTENCIA A LA DEGRADACIÓN PROPIEDADES FÍSICAS (agua, granulometría, porosidad).

10 CLASIFICACIÓN POR SU NATURALEZA ORGÁNICOS Naturales (turbas) Subproductos agroindustria ( fibra de coco, cascarillas, pajas, virutas, bagazos, otros) Compost y vermicompost Síntesis (poliuretano, estireno) INORGÁNICOS Naturales (arena, grava, roca volcánica) Transformados (perlita, vermiculita, lana de roca)

11 PROPIEDADES QUÍMICAS INERTES (no aportan nutrientes) Arena Grava Roca volcánica Lana de roca Perlita ACTIVOS (aportan o almacenan nutrimentos) Turba Compost Orgánicos

12 CONSTITUCIÓN DE LOS MATERIALES SIMPLES MATRIZ SÓLIDA DE PARTÍCULAS ESPACIO POROSO (EP) Ambos están definidos por la naturaleza del material, el tamaño, la forma y distribución de las partículas, así como el empaquetamiento (configuración espacial) y porosidad de las partículas simples.

13 POROS INTERNOS Dentro de las partículas (abiertos o cerrados); pueden o no estar conectados con el exterior. Los cerrados (ocluidos) no constituyen EP activo, no participan en la retención de agua, si disminuyen la DR. POROS EXTERNOS Espacios entre partículas. Se generan por la forma en que estas se agregan (empaquetamiento). Poros gruesos (macro poros) > 0.05 mm; agua y aire Poros finos (micro poros) < 0.05 mm; aire EPT: suelo = 50 % ; sustrato = % (óptimo) > 70 % (recomendable)

14 CARACTERISTICAS DESEABLES EN UN SUSTRATO (Cabrera, 1996, Rutgers University, New Jersey) Proveer nutrimentos en cantidades y formas necesarias Proporcionar un buen soporte para las raíces de las plantas Estar libre de fitopatógenos Porosidad total % v/v Retención de agua % Agua fácilmente disponible > 30 % Capacidad de aireación %

15 USOS Y FUNCIONES DE LOS SUSTRATOS USOS Producción de plántulas (almácigos) Plantas de vivero (forestales) Plantas de ornato (flores) Producción de fruto FUNCIONES Soporte Retención y aporte de agua Suministro de oxigeno Aporte nutrimental

16 SUPERFICIE BAJO INVERNADERO Mundial 265,000 hectáreas Asia 138,000 Europa med. 95,000 Europa nor. 16,000 América 15,000 (México 8,000 en 2009) Otros 1,000 Fuente: Productores de Hortalizas, 2009.

17 INVERNADEROS EN ESPAÑA Año Hectáreas 1970 s 1, , , , ,000 (estimado) Fuente: Cron. Hort ISHS, vol. 45 N 3;15-20

18 DISTRIBUCIÓN REGIONAL 2005 Mediterráneo 45,562 hectáreas (Murcia y Andalucía) Islas Canarias 6,763 Área central 847 (Castilla y León) Cantabria 671 (Galicia y La Coruña) TOTAL 53,843

19 MÉTODO ENARENADO 8 cm arena de sílice > densidad de raíces 10 kg.m-2 abono orgánico (sustrato) evaporación de agua 5 10 cm suelo arcillo limoso suelo original pedregoso (salina)

20 Rendimiento comercial promedio de las hortalizas mas comunes en la zona de Almería, España (2005). CULTIVO RENDIMIENTO ( kg.m2) Tomate 14.0 Pimiento 5.7 Pepino 7.6 Ejote 1.1 Melón 3.5 Sandía 6.8 Calabaza 5.2 Berenjena 6.7

21 Costos de producción de tomate en invernadero(castilla 2004, 2005) España (14 kg.m2) 2.0 Euros.m-2 Holanda y Bélgica (55 kg.m-2) 25.0 Euros.m-2 Gas natural (calentamiento + CO2), salarios, semilla, sustrato, fertilizantes, fungicidas y agua. COSTO DE LA ESTRUCTURA PARA 1ha (Euros.m-2) Media/baja tecnología Alta tecnología 8 ($ 144 pesos) 38 ($ 684 pesos)

22 INVERNADEROS CANADÁ Inicio Ontario ha tabaco y hortalizas 1950 Tomate - inmigrantes italianos Pepino menonitas Harrow Research Centre 1974 Valor de producción $200 millones DC en 1994 $1, $2, Tomate, pepino, pimiento, lechuga y otros.

23 Aéreas de invernaderos (ha) en Canadá para producción de hortalizas (Can. Cat. N XIB, 2005). Provincia Tomate Pepino Pimiento Lechuga Total Ontario* Quebec x 4 62 Columbia B x 237 Alberta x 40 TOTAL X= confidencial *= 42 LN (N California, Roma, Italia)

24 MÉXICO Superficie agrícola 20 Millones ha 13.2 % (2.64 M ha) horticultura $ 7000 M usd (41% valor total prod. Agric.) Fuente: Benavides A. y H. Ramírez.2003.Chron. Hort: Agricultura Protegida = 10, 000 ha ( 0.38 % ) (estimado M. Sandoval V. )

25 AGRICULTURA PROTEGIDA Sistema de producción que se realiza bajo estructuras construidas con la finalidad de evitar las restricciones que el medio ambiente impone para el desarrollo óptimo de las plantas. AMBIENTAL Eficiencia en el uso y manejo del agua Producción todo el año Mayor control de plagas, malezas y enfermedades SOCIAL -Genera de 8-10 empleos directos por ha -Genera polos de desarrollo regional ECONÓMICA Incremento en el ingreso de los productores Aumento de rendimientos por unidad de superficie Productos de mejor calidad

26 2009 a 2011 SAGARPA programa de apoyo a 3,665 ha de agricultura protegida En noviembre de 2009 se tenían 259 proyectos autorizados con una inversión de 3,659 mdp en 28 estados 70.6 % invernaderos, 21.5 % casa sombra 7.9 % macro túnel Fuente: SAGARPA pág. web Sus proyecciones indican que es un mercado que seguirá creciendo hacia el 2015 a un ritmo de ha por año.

27 SUPERFICIE NACIONAL DE AGRICULTURA PROTEGIDA Asociación Mexicana de Productores de Hortalizas en Invernadero (AMPHI, 2009) Año Superficie (ha) Información de las Delegaciones estatales SAGARPA, 2009 Tipo de protección Superficie (ha) % Nacional Invernaderos Malla (casas) sombra Otros Nacional: 8 569

28 LA AGRICULTURA PROTEGIDA PUEDE APLICARSE A TODOS LOS CULTIVOS : HORTALIZAS, VIVEROS DE ESPECIES FORESTALES Y ORNAMENTALES NIVELES DE TECNIFICACIÓN ALTO MEDIO BAJO EMPLEO DE SUSTRATOS

29 IMPORTACIÓN DE TURBA (PEAT MOSS) 2009 Fuente: secretaría de Economía/Banco de México, julio MES VALOR $ USD VOLUMEN kg Enero 109, ,164 Febrero 26,570 66,818 Marzo 99, ,569 Abril 82, ,886 Mayo 80, ,674 Junio 144, ,577 Julio 205, ,138 Agosto 114, ,615 TOTAL 863,286 1,672,441 Canadá (80-90 %), USA, Holanda, Chile, Letonia.

30 IMPORTACIÓN TURBA 2,000 ton/año COSTO > $ 1 millón USD ( $ 0.5 USD/kg) TURBA $ 6.5 pesos/kg (manejo, almacén, transporte)= $14 / kg Bulto de turba 100L (27 kg) = $ 378 pesos BAtC ($ 14,000 ton) $ 1,500 ton (TIR=80%) ; $ 6,000 ton (TIR>1,000%) ( R. Rodríguez Macías Tesis Dr. Edafología, Colpos )

31 DEMANDA ANUAL DE SUSTRATO TURBA COMERCIAL (Rodríguez Macías, 2004) LUGAR TON Jalisco 1,070 México 14,469 UK 787,000 Europa 4.3 millones Mundial 9.0 millones 1998 Tierra hojarasca/monte 20,000 ton/año 2000 Regulación mundial de las turberas

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