CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA -CONCYT- SECRETARIA NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA -SENACYT-
FONDO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA -FONACYT- UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA -USAC-
FACULTAD DE AGRONOMIA -FAUSAC-
INFORME FINAL
Valoración de la respuesta productiva y económica del cultivo de hortalizas originarias de la zona oriental guatemalteca, utilizando parcelas de campo bajo el sistema hidropónico en los departamentos de Jalapa y Chiquimula, como medida de
mitigación y adaptación al cambio climático.
FINDECYT/FODECYT 02-2018
ING. AGR. JUAN ALBERTO HERRERA ARDÓN Investigador principal
ii AGRADECIMIENTOS
La realización de este proyecto ha sido posible gracias al apoyo financiero dentro del Fondo Nacional de Ciencia y Tecnología, -FONACYT-, otorgado por La Secretaría Nacional de Ciencia y Tecnología SENACYT y al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología -CONCYT-.
iii INDICE Contenido Página RESUMEN ... vi ABSTRACT ... viii PARTE I ... 1 I.1 INTRODUCCIÓN ... 1
I.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ... 3
I.2.1 Antecedentes. ... 3
I.2.2 Justificación del Proyecto... 5
I.3 OBJETIVOS E HIPÓTESIS ... 7
I.3.1 Objetivos. ... 7 I.3.1.1 General. ... 7 I.3.1.2 Específicos. ... 7 I.3.2 Hipótesis... 8 I.4 METODOLOGÍA ... 8 I.4.1 Localización. ... 8 I.4.2 Variables... 9
I.4.2.1 Tiempo de germinación de hortalizas ... 9
I.4.2.2 Porcentaje de germinación de hortalizas ... 9
I.4.2.3 Biomasa ... 9
I.4.2.3 Índice neto de rentabilidad ... 9
I.4.3 Indicadores. ... 10
I.4.4 Método. ... 10
I.4.4.1 Recolección de información primaria. ... 10
I.4.4.2 Colecta de material vegetal para reproducción. ... 11
I.4.4.3 Elaboración de viveros. ... 12
I.4.4.4 Preparación de las áreas para la instalación de huertos familiares. ... 14
I.4.4.5 Evaluación productiva. ... 15
I.4.4.5 Evaluación económica... 16
I.4.4.6 Cronograma de actividades. ... 17
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II.1 MARCO TEÓRICO ... 18
II.1.1 Definición de hortalizas nativas. ... 18
II.1.2 Importancia y situación de las hortalizas nativas. ... 22
II.1.3 Hidroponía. ... 22
II.1.3.1 Raíces Histórica. ... 22
II.1.3.2 Descripción de la hidroponía como método de cultivo. ... 23
II.1.3.3 Características de un buen sustrato. ... 27
II.1.3.3 Otras técnicas de cultivo sin suelo. ... 30
II.1.3.4 Nutrición de las plantas. ... 30
II.1.3.5 Preparación de una solución concentrada. ... 32
PARTE III ... 33
III.1 RESULTADOS ... 33
III.1.1 Descripción biográfica de las hortalizas en estudio. ... 33
III.1.1.1 Chiles en Guatemala. ... 33
III.1.1.1.1 Chiltepe Capsicum annum var. aviculare. ... 34
III.1.1.1.2 Chile Güaque Capsicum spp. ... 35
III.1.1.1.3 Chile jalapeño Capsicum annuum var. annuum. ... 35
III.1.1.2 Miltomate Physalis ixocarpa Lam. ... 36
III.1.1.3 Comino Cominum cyminum L. ... 38
III.1.1.4 Cilantro Coriandrum sativum L. ... 40
III.1.1.5 Ayote Cucurbita spp. ... 43
III.1.2 Pruebas preliminares de germinación. ... 47
III.1.2.1 Días a la germinación ... 48
III.1.2.2 Porcentaje de germinación. ... 49
III.2 DISCUSIÓN DE RESULTADOS ... 51
PARTE IV ... 53
IV.1 CONCLUSIONES ... 53
IV.2 RECOMENDACIONES... 54
IV.3 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 55
IV.4 ANEXOS ... 62
PARTE V ... 64
v
INDICE DE ILUSTRACIONES
Contenido Página
Figura 1. Entrevistas con agricultores y líderes comunitarios. ... 11
Figura 2. Colectas de material vegetal. ... 12
Figura 3. Colectas de semillas en mercados cantonales. ... 13
Figura 4. Elaboración de semilleros para evaluación de germinación. ... 14
Figura 5. Áreas propuestas para ubicar huertos productivos en el municipio de Jalapa. ... 14
Figura 6. Delimitación de áreas preliminares de trabajo ... 15
Figura 7. Semillas utilizadas en pruebas de germinación. ... 47
Figura 8. Días a la germinación de Hortalizas nativas en evaluación. ... 49
Figura 9. Ensayos de germinación de hortalizas nativas... 49
Figura 10. Porcentaje de germinación de hortalizas nativas en evaluación. ... 50
Figura 11. Giras de campo. ... 62
Figura 12. Entrevista con agricultores ... 63
Figura 13. Pilones de Capsicum spp. ... 63
INDICE DE TABLAS Contenido Página Tabla 1. Cronograma de actividades programadas ... 17
Tabla 2. Comparación de sustratos utilizados en el cultivo hidropónico de plantas comestibles 29 Tabla 3. Soluciones nutritivas para cultivos hidropónicos ... 31
Tabla 4. Resumen de pruebas de germinación en hortalizas. ... 47
vi RESUMEN
Las tradiciones guatemaltecas son parte de la riqueza cultural que hace del país una región privilegiada, esta característica aunada a la diversidad de especies vegetales que las zonas de vida ecológicas han provisto a través de los años, son una herramienta importante a tomar en cuenta en los esfuerzos para hacer frente a los desafíos que el cambio climático presenta sobre la seguridad alimentaria.
Un huerto hidropónico es un sistema versátil que se puede adaptar a la producción de hortalizas nativas en Guatemala, dándole a los agricultores una alternativa de producción con la cual puede hacer un uso eficiente del recurso agua, especialmente escaso en el la zona árida del denominado corredor seco de Guatemala.
El proyecto de investigación fue planteado para la inclusión de al menos diez huertos productivos en los departamentos de jalapa y Chiquimula, los cuales fueron utilizados para evaluar la adaptación a este sistema de hortalizas nativas colectadas en las áreas de trabajo de ambos departamentos. La evaluación consistió en evaluar desde la germinación de cada especie, la adaptabilidad al sistema, la productividad potencial y finalmente hacer un análisis financiero para cada especie utilizando el sistema hidropónico.
Con la finalidad de fortalecer la dieta alimenticia en el área evaluada, se caracterizaron siete especies de hortalizas de importancia económica de la zona oriental de Guatemala: Chiltepe Capsicum annum var. Aviculare; Chile jalapeño Capsicum
annuum var. annuum; Chile güaque Capsicum spp.; Miltomate Physalis ixocarpa Lam.;
Comino Cominum cyminum L.; Cilantro Coriandrum sativum L. y Ayote Cucurbita spp. Debido a inconvenientes administrativos la formación de huertos fue una labor pendiente de ejecución.
Se observó presencia de hortalizas nativas en mercados cantonales, sin embargo, es baja con relación a hortalizas cultivadas convencionales. La forma de comercialización varía de acuerdo con la parte de la hortaliza dedicada para consumo, de tal manera que
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las hortalizas cuyo follaje es consumido tienden a comercializarse en manojos, y aquellas plantas cuya parte consumida es el fruto se comercializan por libra/unidad.
Las pruebas realizadas determinaron que especies como Cominum cyminum L. demora 8 días en germinar mientras que Capsicum annum var. Aviculare 17 días. Coriandrum
sativum L. Fue la especie que mejor porcentaje de germinación reporto para el ensayo
preliminar que se realizó, alcanzando más de 90% de germinación, mientras que Capsicum
viii ABSTRACT
Guatemalan traditions are part of the cultural wealth that makes the country a privileged region, this characteristic, together with the diversity of plant species that the ecological life zones have provided over the years, will be an important tool in the efforts to confront the challenges that climate change presents on food security.
A hydroponic garden is a versatile system that can be adapted to the production of native vegetables in Guatemala, giving to the farmers a production alternative with which they can make efficient use of the water resource, especially scarce in the arid zone of the so-called dry corridor on Guatemala.
The research project was proposed for the inclusion of at least ten productive orchards in the departments of Jalapa and Chiquimula, which were used to evaluate the adaptation to this system of native vegetables collected in the work areas of both departments. The evaluation consists of evaluating from the germination of each species, the adaptability to the system, the potential productivity and finally making a financial analysis for each species using the hydroponic system.
In order to strengthen the nutritional diet in the determined area, seven species of vegetables of economic importance in eastern Guatemala are characterized: Chiltepe Capsicum annum var. Aviculare; Jalapeño pepper Capsicum annuum var. annuity Chile güaque Capsicum spp.; Miltomate Physalis ixocarpa Lam.; Cumin Cominum cyminum L.; Coriander Coriandrum sativum L. and Ayote Cucurbita spp. Due to administrative problems, the formation of orchards was a workforce pending execution.
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Presence of native vegetables was observed in cantonal markets, however, it is low in relation to specific cultivated vegetables. The form of modification specified according to the part of the vegetable intended for consumption, such that vegetables whose foliage is consumed specifically to be marketed in bunches, and plants whose part consumed is the fruit are marketed per pound / unit.
The tests carried out determined that species like Cominum cyminum L. take 8 days to germinate while Capsicum annum var. I will hold 17 days. Coriandrum sativum L. It was the species that reported the best germination percentage for the preliminary test that was carried out, reaching more than 90% germination, while Capsicum annum var. Aviculare specifically reported 6.5% germination.
1 PARTE I
I.1 INTRODUCCIÓN
Guatemala posee una biodiversidad de especies vegetales privilegiada, dentro de la gran cantidad de especies que pueden encontrarse en la zona oriental del país, una buena parte corresponde a especies comestibles, las cuales han sido incluidas esporádicamente en la dieta por pobladores de las áreas cercanas, quienes mantienen la tradición de su consumo. Las hortalizas nativas han pasado desapercibidas en la mayoría de los planes de la industria a gran escala en el país. El desarrollo y crecimiento de la frontera gris ha ido relegado a estas especies hasta el punto que algunas de las hortalizas han dejado de ser parte de la dieta tradicional del guatemalteco.
La oportunidad de retomar el espacio perdido por hortalizas nativas de la región oriental de Guatemala, debe ser uno de los pilares sobre los que se fundamente el desarrollo de medidas de contingencia ante la problemática causada a nivel global por el cambio climático y sus repercusiones en la ingesta de la población guatemalteca.
Vásquez E. citada en el artículo de Prensa Libre “Nativas y Comestibles” de 2014 señala: Pese a sus atributos, al parecer la tradición de cultivarlas peligra con la modernidad. "De sembrarse en los patios de las casas, las malas prácticas agrícolas han hecho que estos cultivos se reduzcan. Así mismo en la misma publicación Castellanos L. resalta la necesidad de fomentar su consumo, porque además de ser parte de la cultura e identidad gastronómica nacional, son baratas e ideales para combatir la desnutrición y mejorar la calidad de vida de la población.
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Por lo cual la identificación y evaluación económica del cultivo de estos materiales es necesaria para proveer a los pobladores de escasos recursos de alternativas de producción que representen un aumento de productividad, brindándoles las herramientas necesarias, ya que tecnologías como el uso de sistemas de producción hidropónicos proveerán de cosechas superiores a las obtenidas mediante el sistema tradicional de cultivo de hortalizas. El uso de técnicas de cultivo hidropónico permite, con un reducido consumo de agua producir cultivos frescos, sanos y abundantes en pequeños espacios de terreno.
3 I.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
I.2.1 Antecedentes.
En el Manual de producción de huertos de policultivos de hortalizas de Cifuentes publicado por el ICTA en 2011, se menciona que en Guatemala y Mesoamérica, la siembra tradicional de maíz se ha realizado desde la antigüedad en forma de policultivos, ya que normalmente el maíz está sembrado en asocio con otros cultivos como alverja, ayotes, frijol, haba, y normalmente coexisten en el cultivo de forma natural con plantas de hortalizas nativas y o criollas como Hierba mora, nabo blanco, apazote, mostaza, bledos, miltomate, y muchas otras especies vegetales más, dependiendo de la zona y condiciones climáticas del área.
Según Azurdia (1989), en cuanto al germoplasma cultivado (domesticado o en proceso de domesticación), se tienen dos fuentes de origen, las nativas que incluyen al maíz, frijol, calabazas y otras, que son principalmente utilizadas en los sistemas de agricultura tradicional; y por otro lado los procedentes de otros centros de origen, los cuales por lo general son utilizados en una agricultura tecnificada.
Martínez (1995), en el Informe nacional para la conferencia técnica internacional de la FAO sobre los recursos fitogenéticos señala que Amaranthus spp., Cucurbita spp.,
Solanum americanum, S. nigrescens, Physalis spp., Xanthosoma violaceum, Colocasia sculenta, Dioscorea spp., Persea spp., Annona spp., Pouteria spp., Brossimun spp., etc.,
pueden encontrarse en estado silvestre, como arvenses toleradas o en cultivo (con poca o casi nada de domesticación). Según estudios bromatológicos del Instituto de Nutrición de Centroamérica y Panamá (INCAP, 1961), muchas de ellas tienen un alto nivel nutricional; son utilizadas tradicionalmente en el área rural, pero actualmente se ha visto incrementado su consumo en el área urbana. Además, señala que el ICTA, la Facultad de Agronomía de la Universidad de San Carlos (FAUSAC) el INCAP y la Universidad del Valle, han
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efectuado algunas evaluaciones en especies como bledo (Amaranthus spp.), hierba mora (Solanum americanum y S. nigrescens), chipilín (Crotalaria spp.), y otras que presentan una buena opción por la calidad nutricional que tienen, sin embargo, hace falta un programa que las impulse como verdaderos cultivos.
Villar Anleu en su estudio Hojas en la dieta y cocina popular guatemalteca. Citado en el artículo de prensa Nativas y comestibles señala: "Las maneras, tiempos y espacios como se preparan y consumen no son consecuencia del azar. Al contrario, responden a patrones culturales forjados por muchos factores, desde los sociales hasta los ecológicos, valores que distinguen a la cocina popular de la gourmet"
Otzoy, Chan y Esteban publicaron en 2006 la investigación “Potencialidad de alimentos, en los huertos caseros de la etnia Maya-Quiché de la región Suroccidental de Guatemala”, la cual tuvo como objetivo principal, el de caracterizar y luego de ello proponer un modelo de huerto casero, propio de la etnia Quiché, que se adapte a las características de la región Suroccidental de Guatemala, al finalizar la investigación se recomendó el uso de un modelo de huerto casero, que sirva principalmente para la producción sustentable y sostenible de alimentos (durante todo el año), pero que a su vez también abastezca a sus propietarios de otros requerimientos, ya se de tipo forestal, medicinal o bien hasta ornamental.
Entre otras publicaciones relevantes se pueden mencionar el artículo que Leiva, Azurdia y Ovando publicaron en la revista TIKALIA denominado “Contribución de los huertos familiares para la conservación in situ de recursos genéticos vegetales. I. Caso de la región semiárida de Guatemala.” En el cual concluyen que el 47 por ciento de las especies usadas en huertos familiares son usadas para alimentación y en total encontraron 267 especies cultivadas en huertos familiares en la región semiárida de Guatemala.
5 I.2.2 Justificación del Proyecto.
Los escenarios de cambio climático que el INSIVUMEH ha pronosticado, con datos locales, muestran que, a largo plazo, en la década del 2050, el país podría sufrir un aumento en las temperaturas en todas las regiones y una acentuada disminución de lluvia. (Bardales, Castañón y Herrera, 2019). La conservación y uso eficiente de los reservorios de agua, el cambio de estrategia en la dinámica de cultivos puede ser la clave para mitigar la hambruna que se proyecta para el país como efecto directo del cambio climático
El informe de la Secretaría de Seguridad Alimentaria y Nutricional (SESAN) indica que la mayoría de afectados por la canícula prolongada ocurrida en el 2014 se encuentran en 88 municipios de Baja Verapaz, Chimaltenango, Chiquimula, El Progreso, Huehuetenango, Jalapa, Jutiapa, Quiché, Retalhuleu, Santa Rosa, Suchitepéquez y Zacapa. Estas personas perdieron sus siembras, y según el Fondo Mundial de Alimentos, la población más vulnerable a padecer hambre son las familias de subsistencia e infra subsistencia de las regiones oriente, occidente y sur de Guatemala porque no cuentan con reservas de maíz o frijol. (Prensa Libre 2,014)
El Dr. Cesar Azurdia explica que “El camino correcto para aprovechar la riqueza de nuestra biodiversidad es el uso de los conocimientos tradicionales en el cultivo porque garantiza el equilibrio ecológico”
Se han realizado varios estudios florísticos en la región semiárida de Guatemala, los cuales han mostrado la alta riqueza florística que poseen las regiones secas y que, a pesar de mantener una unidad estructural, poseen diferencias importantes en cuanto a composición de especies vegetales.
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Lo anteriormente expuesto justifica el estudio de tecnologías que permitan no solo dar un giro al sistema de cultivo tradicional en el cual el pequeño agricultor centra sus esfuerzos en cultivos de granos como el maíz y frijol, sino también en brindarle las herramientas necesarias para que haga un uso eficiente de los recursos con los que cuenta y que cada vez se hacen más escasos debido al cambio climático que afecta la región desde hace varios años.
El sistema de hidroponía, es un sistema que ha mostrado un alto rendimiento y que puede ser fácilmente adaptado a diversos cultivos anuales, sin embargo, aún no se ha medido la respuesta en cultivos de tradición ancestral en la ingesta del guatemalteco, una fórmula que puede significar un primer escalón para evitar la pérdida de la biodiversidad del país sin dejar de lado el aspecto económico de los pequeños productores.
7 I.3 OBJETIVOS E HIPÓTESIS
I.3.1 Objetivos.
I.3.1.1 General.
Valorar la respuesta productiva y económica del cultivo de hortalizas originarias de la zona oriental guatemalteca, utilizando parcelas de campo bajo el sistema hidropónico en los departamentos de Jalapa y Chiquimula, como medida de mitigación y adaptación al cambio climático.
I.3.1.2 Específicos.
Identificar las especies de hortalizas de mayor importancia ancestral y económica de la zona oriental de Guatemala.
Formar huertos familiares piloto para la transferencia de tecnología del cultivo dentro de las comunidades participantes en los departamentos de Jalapa y Chiquimula.
Evaluar la adaptación de las hortalizas de importancia económica originarias de la zona oriental de Guatemala a su cultivo bajo el sistema de producción hidropónico en los departamentos de Jalapa y Chiquimula.
Establecer la producción de hortalizas nativas de la zona oriental de Guatemala, bajo el sistema de cultivo hidropónico.
Estimar la viabilidad económica de la producción sostenible de hortalizas originarias de la zona oriental del país utilizando técnicas de cultivo hidropónico en los departamentos de Jalapa y Chiquimula.
Divulgar a las autoridades, actores sociales e instituciones en el campo de su competencia la información obtenida
8 I.3.2 Hipótesis.
Al menos una de las hortalizas originarias de la zona oriental guatemalteca, presentará una producción rentable utilizando parcelas de campo bajo el sistema hidropónico
I.4 METODOLOGÍA
I.4.1 Localización.
El proyecto estaba planeado para ser implementado en los departamentos de Jalapa y Chiquimula, zonas representativas del bosque seco de Guatemala, el cual presenta una extensión de 4,001 km² (3.67 % del país) (CONAP, 2009). Las regiones secas comprenden 16 departamentos los cuales son Baja Verapaz, Chimaltenango, Chiquimula, El Progreso, Escuintla, Guatemala, Huehuetenango, Izabal, Jalapa, Jutiapa, Quiche, Retalhuleu, San Marcos, Santa Rosa, Suchitepéquez y Zacapa. Estas zonas son de importancia ecológica tanto por sus singulares sistemas productivos, como por las condiciones de aislamiento geográfico que han desarrollado varios endemismos (Lott y Atkinson, 2006).
La precipitación promedio anual para estas regiones es de 974 mm, con máxima en ciertos puntos de 1,600 mm, una bio-temperatura media anual de entre 19 a 24 °C y presentan al menos 5 meses al año con precipitaciones menores a los 100 mm de lluvia (INSIVUMEH, 2016). La época lluviosa se da entre los meses de junio a octubre.
El proyecto pretendía incluir 10 huertos productivos en cada departamento bajo estudio, los huertos debían ser ubicados en distintos municipios, priorizando las áreas cercanas a
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las zonas de colecta y que reunieran características climáticas similares, a los hábitats en los que se desarrollan naturalmente las hortalizas que fueran objeto de investigación.
Dificultades con la administración del fideicomiso con el cual se manejó el proyecto originalmente y su posterior traslado a un nuevo sistema de trabajo imposibilitó la tarea de establecer los huertos tal y como se planifico inicialmente. Aun y cuando el equipo de investigación hizo repetidos intentos por identificar, localizar y en su momento comprometerse con posibles agricultores participantes en el proyecto, en el tiempo en que el proyecto estuvo en ejecución no fue posible finalmente la ubicación de ningún huerto de manera formal en las áreas de trabajo.
I.4.2 Variables.
I.4.2.1 Tiempo de germinación de hortalizas
Se midió el tiempo que le tomo germinar al 50% de las semillas de distintas especies de hortalizas, la unidad de medición fue días.
I.4.2.2 Porcentaje de germinación de hortalizas
Se contabilizó el número de semillas germinadas y se contrastó con el total de semillas puestas a germinar, la unidad de medición fue porcentaje.
I.4.2.3 Biomasa
Se cuantificaría la cantidad de materia seca producida por cada especie de hortaliza, la unidad de medición fue gramos por planta.
I.4.2.3 Índice neto de rentabilidad
Se estimarían los costos de la implementación de huertos hidropónicos, así como los beneficios obtenidos por concepto de la cosecha de las hortalizas nativas. La unidad de medición fue la relación beneficio/costo
10 I.4.3 Indicadores.
Para evaluar el estado de avance de la investigación se plantearon los siguientes indicadores:
Establecer al menos 10 huertos hidropónicos con 5 hortalizas nativas de la zona oriental de Guatemala.
Identificar al menos 5 especies de hortalizas de importancia económica de origen nativo de la región oriental de Guatemala.
Establecer el beneficio y costo de los huertos hidropónicos establecidos
Capacitar al menos a 30 agricultores en la técnica de producción hidropónica y manejo de hortalizas nativas de las zonas de estudio.
I.4.4 Método.
I.4.4.1 Recolección de información primaria.
Inicialmente se hizo una revisión de literatura, para conocer sobre las hortalizas de consumo ancestral en las regiones semiáridas del oriente guatemalteco, a partir de esta información se delimitaron las zonas de estudio para la búsqueda y colecta de materiales vegetales para su reproducción y evaluación en las parcelas productivas que iban a ser ubicadas en las áreas de trabajo.
Entre las fuentes útiles de información se incluyeron las bases de datos taxonómicas, la flora de Guatemala, monografías, los guías locales de flora, estudios eco-geográficos, inventarios florísticos, evaluaciones y diagnósticos sobre conservación.
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Una vez determinadas las áreas de influencia del proyecto, se realizaron giras de campo a las zonas identificadas, en las cuales se contactó con pequeños productores y líderes comunitario para conocer las costumbres en cuanto a la producción, cultivo y colecta de hortalizas nativas de cada área.
Figura 1. Entrevistas con agricultores y líderes comunitarios.
I.4.4.2 Colecta de material vegetal para reproducción.
Toda vez fueron identificadas las hortalizas con un mejor perfil técnico para su reproducción en los huertos productivos, se realizaron giras de campo en los sectores identificados como centros de producción, se buscaron áreas de alta influencia y densidad de cultivo de las hortalizas seleccionadas.
Con la realización de giras de campo y colectas de material vegetal se confirmaría la identificación de las especies a colectar y se determinaría la época idónea para la recolección de semilla base. Sin embargo esta actividad no pudo llevarse a cabo por la falta de fondos para sufragar los gastos que las giras de campo precisan, el equipo de trabajo realizo distintos procedimientos administrativos como la solicitud de compra de combustible por medio de requisiciones, solicitud de caja chica, solicitud de fondos rotativos, solicitud de fondos para viáticos, sin embargo, con ninguna de estas figuras financieras se tuvo una respuesta positiva para obtener recursos y realizar estas actividades de importancia para la obtención de los resultados esperados en el proyecto de investigación.
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Sin embargo, el equipo de investigación realizo giras de campo sufragados con fondos propios con el fin de ubicar áreas de trabajo e iniciar las labores de colecta. Sin embargo, las colectas que se realizaron fueron preliminares y en su mayoría en mercados municipales por lo cual el registro de la ubicación no se llevó a detalle. Cada punto de colecta de muestras vegetales para reproducción, debía ser identificado geográficamente con la utilización de un GPS, anotando las coordenadas para referencia y futuras colectas.
Figura 2. Colectas de material vegetal.
I.4.4.3 Elaboración de viveros.
Únicamente se evaluó preliminarmente la germinación de las semillas. Se elaboraron únicamente dos semilleros provisionales para aprovechar las semillas que fueron colectadas en las giras preliminares de campo, sin embargo, los porcentajes de germinación de semillas fueron bajos y los pilones de hortalizas no pudieron ser evaluados bajo modalidad hidropónica por la falta de recursos para montar las parcelas de evaluación.
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Figura 3. Colectas de semillas en mercados cantonales.
Las semillas fueron colectadas los mercados cantonales del municipio de Jalapa (departamento de Jalapa) y del municipio de Jocotan (departamento de Chiquimula), se adquirieron los frutos de hortalizas que según las entrevistas realizadas en giras de campo son de amplio consumo en ambos departamentos, las hortalizas seleccionadas para este ensayo fueron las siguientes:
Capsicum annum var. aviculare (Chiltepe) Capsicum spp. (Chile Güaque)
Capsicum annuum var. annuum (Chile jalapeño) Physalis ixocarpa Lam. (Miltomate)
Cominum cyminum L. (Comino) Coriandrum sativum L. (Cilantro) Cucurbita spp. (Ayote)
Se hicieron dos pruebas de germinación, para cada una de las cuales se tomó cien semillas y se colocaron en bandejas plásticas de germinación con peat-moss, se hicieron lecturas cada dos días durante un periodo de 30 días. Se contabilizo el número de plantas germinadas y el promedio de días para la germinación de cada una de las especies.
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Figura 4. Elaboración de semilleros para evaluación de germinación.
I.4.4.4 Preparación de las áreas para la instalación de huertos familiares.
Las áreas destinadas ubicar los huertos serian proporcionados por participantes voluntarios de los departamentos de Jalapa y Chiquimula, la metodología a seguir consistiría en realizar giras de campo de colecta de materiales vegetales y a la vez tener contacto con agricultores y pobladores cercanos a las áreas de colecta, para socializar los objetivos del proyecto e invitarlos a ser parte del proceso de evaluación de los huertos, las personas que mostraran intereses en participar y contaran con un área suficiente de trabajo serian visitadas y beneficiadas con la instalación de un sistema de riego con goteo con capacidad de aplicación de soluciones hidropónicas, además serian capacitados para el manejo de viveros de hortalizas y serian acompañados durante el periodo de producción de cada una de ellas.
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Durante las visitas de campo se logró tener distintas áreas de trabajo con pobladores de ambos departamentos en los que el proyecto tendría impacto, sin embargo, en distintas ocasiones los pobladores manifestaron la necesidad de utilizar dichas áreas para actividades personales, esto debido a la larga espera para la activación del proyecto en la que en más de una ocasión se incurrió. Para el equipo de trabajo era imposible notificarles a las personas que se habían interesado en participar en el proyecto, sobre el estatus real del proyecto, el cual finalmente no fue posible establecer por razones de índole administrativo.
Figura 6. Delimitación de áreas preliminares de trabajo
I.4.4.5 Evaluación productiva.
La evaluación productiva se haría de forma individual para cada hortaliza que finalmente se estableciera en los huertos hidropónicos, se mediría la producción en términos de unidades comercializables por unidad de área, se haría también un análisis en función de la productividad utilizando la variable peso en función del área efectiva de trabajo.
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En caso de ser necesario se harían evaluaciones adicionales en función de la naturaleza de la parte comercializable de cada hortaliza en estudio.
I.4.4.5 Evaluación económica.
Se haría un balance financiero general, en el cual se incluirían los costos y beneficios de la producción de hortalizas nativas expresados de forma anual, divididos en:
Inversión inicial
Inversión en infraestructura y equipo Costos fijos de producción
Costos variables de producción Costo de comercialización. Ingresos Brutos Margen de ganancia Relación Beneficio/Costo Rentabilidad y Sostenibilidad de la producción.
Al obtener toda la información recabada por cultivo, se estaría en la capacidad de identificar las hortalizas con potencial para convertirse en una actividad económica de relevancia.
Finalmente se realizarían talleres informativos y de capacitación con agricultores y se proveería de asesoría individual para todas las personas participantes y no participantes dentro del programa de creación de huertos piloto en la región.
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I.4.4.6 Cronograma de actividades.
Tabla 1. Cronograma de actividades programadas
Actividad planificada Meses
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Inicio de actividades X Giras de campo X X X X X X X X X X X X X X Monitoreo de campo X X X X X X X X X X Colecta de muestras X X X X X X X X Reproducción de plantas X X X X X X X Pruebas en campo X X X X X X X X X Adquisición de insumos X X X X X X X Compra de materiales X X X X X X X Elaboración de informes X X X X X X X X X X X X X X X X Elaboración de informe final X X X
18 PARTE II
II.1 MARCO TEÓRICO
II.1.1 Definición de hortalizas nativas.
El término hortalizas se usa para referirse a un grupo amplio de plantas cultivadas de características muy variables entre ellas. La diversidad existente en el grupo hace difícil una definición clara y exacta del término (Orellana, 2012). Las hortalizas son consideradas por la FAO como el séptimo producto con mayor producción, con más de 275 millones de toneladas anuales (FAOSTAT, 2015).
Cuando hablamos de hortalizas nos referimos a las plantas comestibles que se cultivan en huertas, es decir, son plantas hortícolas, de las que se utilizan las partes comestibles y que corresponden a diferentes partes del vegetal. Si nos referimos a aquellas de las que consumimos las hojas verdes nos estamos refiriendo a las verduras, aunque a nivel general este término se utiliza indistintamente ampliando el nombre de verduras a todas las hortalizas. Estos alimentos pueden consumirse en estado fresco en algunos casos, y en otros sometidos a tratamiento culinario, también, y dado su carácter perecedero, se someten a diferentes métodos de conservación que permiten ampliar su período de vida útil, obteniendo distintos derivados (Orellana, 2012).
Según el Diccionario de la Lengua Española, hortalizas “son las plantas comestibles que se cultivan en las huertas”. Huerta “es el sitio de corta extensión, generalmente cercado de pared, donde se plantan verduras, legumbres y árboles frutales” (ESPASA, 2005). Esta definición concuerda con lo que los ingleses entienden por “Horticulture” que se refiere al arte y ciencia de cultivar plantas frutales, hortalizas, ornamentales y flores. Sin embargo, estas definiciones incluyen grupos de plantas que normalmente son tratados en otros rubros.
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Históricamente en América Latina, la primera definición agronómica o técnica de hortalizas fue dada de manera indirecta por Opazo (1922), quien definió Horticultura como “el cultivo de plantas delicadas, de rápida vegetación, que se hace en pequeñas extensiones, dándole el maximum de cuidados culturales y manteniendo el suelo constantemente ocupado para sacar el maximum de provecho”. Posteriormente, Volosky (1974) y Giaconi (1988); agregaron otros conceptos y definieron hortalizas como “el cultivo de plantas herbáceas o semi-leñosas, cuyos productos son en general perecederos y sirven para la alimentación humana en su estado natural, cocinadas o mediante un proceso de industrialización” (Krarup y Konar, 1997).
MacGillivray en 1961 citado por Orellana, 2012, incluyó algunos aspectos más específicos en Estados Unidos y estableció tres aspectos comunes a las hortalizas:
a) Son plantas anuales, bianuales o perennes.
b) Los órganos de consumo son muy variados (desde raíces a semillas inmaduras), pero todos presentan un alto contenido de agua (85% a 95%).
c) Tienen una corta duración después de cosechados, por lo que generalmente, deben ser almacenados a temperaturas más bajas que las ambientales.
La evolución de los conceptos descritos y el entendimiento agronómico actual permiten proponer la siguiente definición: “hortalizas son plantas herbáceas, de ciclo anual o bienal, excepcionalmente perenne, de prácticas agronómicas intensivas, cuyos productos son usados en la alimentación humana al estado natural o procesados y presentan un alto contenido de agua (mayor a 70%), un bajo contenido energético (- de 100 cal/100g) y una corta vida útil en postcosecha (variable desde unos pocos días a un año como máximo)” (Orellana, 2012).
Cuando nos referimos a hortalizas nativas de Guatemala; al concepto anterior, hay que agregarle que son especies en diferente grado de domesticación (algunas silvestres,
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otras cultivadas), subutilizadas y con gran potencial alimenticio, originarias de o domesticadas en Mesoamérica y presentes en nuestro país. Vale la pena mencionar que dentro de las hortalizas se incluyen las verduras, cuya parte comestible está constituida por sus órganos verdes (hojas, tallos, flores), y las legumbres verdes, constituidas por los frutos y semillas no maduros de las leguminosas.
Las hortalizas son un grupo de alimentos con un origen botánico muy variado, ya que la parte de la planta que se emplea para la alimentación varía de una a otra. Por ejemplo: raíces, tubérculos, bulbos, rizomas, tallos, hojas, inflorescencias, flores, frutos y semillas. Existen diferentes formas de clasificar a las hortalizas, sin embargo, esto puede ser complicado dado que existe gran variedad y de las cuales pueden utilizarse distintas partes para consumo humano. Por eso no se puede hablar de una clasificación única. Algunas de estas formas son:
-Por la parte de la planta que se consume: raíces, tubérculos, bulbos, rizomas, tallos, hojas, flores, frutos, semillas.
-Por su forma de presentación al consumidor: frescas, deshidratadas, congeladas.
-Por el clima donde crecen: de clima cálido, de clima templado, de clima frío.
-Por sus requerimientos de luz: de fotoperíodo largo, de fotoperíodo corto.
-Por su calidad comercial: según la que determine la norma que se aplique.
-Por su taxonomía: Los principales niveles de agrupación taxonómica son: Reino, división, subdivisión, clase, subclase, orden, familia, género, especie, variedad botánica.
Se considera que la forma más adecuada o importante es clasificarlas taxonómicamente, debido a que esto le permite a cualquier persona, en cualquier lugar del mundo, identificarlas con seguridad. (Hernández y Sastre, 1999).
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Por su calidad nutricional las hortalizas nativas juegan un papel importante en el equilibrio de las dietas de la población no solo en Guatemala sino a nivel mundial. Otras características sobre salientes de estas hortalizas es que tienen un alto contenido de agua, fibra, vitaminas y antioxidantes, además de su baja densidad calórica y bajo contenido de grasas.
Las plantas nativas en general tienen una estrecha relación con la alimentación humana, no obstante, vale la pena resaltar que juegan un papel sumamente importante con el ecosistema en general ya que contribuyen al desarrollo de la flora y fauna local. La especies vegetales nativas o autóctonas llevan años coevolucionando con el entorno al que están adaptadas (flora, fauna, clima, relieve), por lo tanto, contribuyen a la preservación del ecosistema donde se han establecido y a la vez sirven de fuente de alimento (Orellana, 2012).
Otro aspecto importante es que las hortalizas nativas están asociadas a especies de insectos benéficos que mantienen poblaciones de plagas en niveles bajos de umbral de daño económico, así mismo como ya están adaptadas a las condiciones edafoclimáticas de un lugar en específico tiene a resistir sequias, tienen menos depredadores naturales, no son reservorios de plagas y enfermedades y requieren de menos insumos agrícolas para producir en comparación con cultivos industrializados (Orellana, 2012).
Las plantas nativas en general están muy arraigadas a las tradiciones autóctonas de muchas culturas de Guatemala, independientemente de cuál sea su utilización. En la actualidad se conoce que las plantas nativas tienen diversos usos, los tres principales están enfocados a alimentación humana y animal, medicina natural y como ornamento. En menor medida culturalmente son utilizados en artesanías, textiles y uso cosmético o perfumería. Una de las formas de utilización menos conocidas es como un elemento para la conservación de los ecosistemas. A pesar de lo citado anteriormente se considera que en la actualidad el uso de las hortalizas y plantas nativas en general ha disminuido provocando una subutilizadas (Orellana, 2012).
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II.1.2 Importancia y situación de las hortalizas nativas.
En Guatemala el grupo de las hortalizas nativas constituyen parte de los recursos fitogenéticos subutilizados. Por su potencial, el aprovechamiento de estas especies podría ampliar la base alimentaria, mejorar el estado de nutrición, la seguridad y soberanía alimentaria, particularmente de las familias de bajos ingresos. El valor nutritivo de las dietas puede incrementarse por su contenido en energía, proteínas, vitaminas, minerales y fibra, y por proveer una composición más balanceada y sin fluctuaciones estacionales. Por otro lado, estas especies subutilizadas, están adaptadas a zonas donde otros cultivos no prosperan, algunos son tolerantes a sequías y plagas y pueden producirse en pequeñas extensiones de tierra con la mano de obra familiar.
Es contradictorio que la población guatemalteca sufra de alarmantes problemas de desnutrición aguda y crónica ya que se cuenta con riqueza y diversidad de especies hortícolas nativas que podrían utilizarse como alimento. Varias hortalizas nativas utilizadas en alimentación presentan un contenido nutricional mucho más alto que algunas hortalizas introducidas y son más baratas. (Orellana, 2012)
II.1.3 Hidroponía.
La palabra Hidroponía deriva de las palabras griegas Hydro (agua) y Ponos (labor o trabajo) y significa literalmente "trabajo en agua". La Hidroponía es la ciencia que estudia los cultivos sin tierra. (Gilsanz, 2007).
II.1.3.1 Raíces Histórica.
La hidroponía se origina con la necesidad de producir alimentos por parte de poblaciones que habitaban en regiones sin tierras fértiles para cultivar, pero que contaban con fuentes de agua suficientes. De tal manera que la hidroponía es muy antigua. Hubo civilizaciones enteras que la usaron como medio de subsistencia, y existen datos históricos
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que sustentan la afirmación de que los cultivos hidropónicos se conocían en diversas localizaciones geográficas. Uno de estos datos son las descripciones de los "Jardines colgantes de Babilonia" que se describía recibían riego por canales de agua. Otros ejemplos incluyen siembra de hortalizas en "Barcazas" llenas de limo y sustancias nutritivas del fondo del lago que quedaba en lo que ahora es ciudad de México. La técnica de la hidroponía es incluso descrita por antiguos jeroglíficos egipcios en los cuales se hace mención de cultivos de plantas flotantes en las riberas del río Nilo. (Saavedra, Rosel, Ajhuacho, Hilarión, Veizaga y Bravo, 2010).
II.1.3.2 Descripción de la hidroponía como método de cultivo.
Si bien la hidroponía es, en la práctica, sinónimo de "cultivo sin tierra", esto no significa que las plantas necesariamente crecen en el agua o colgando o en el aire con baños de agua etc. Hay diversas formas de hacer hidroponía, algunas de las cuales hacen uso de sustratos sólidos que no son tierra, tales como la concha de coco, cascarilla de arroz, arena lavada de río, perlita, lana de roca, etc. En estos sustratos las plantas pueden tener un sostén adecuado para crecer, y además ofrecen la posibilidad de mantener la humedad y favorecer la oxigenación de las raíces de las plantas. (Marulanda e Izquierdo, 1993).
La tierra es un sustrato para el cultivo clásico. Ofrece sostén, mantiene humedad y tiene los nutrientes propios del suelo en el que se haga el cultivo. En el suelo, sin embargo, el flujo de oxígeno no es bueno y se pueden transmitir enfermedades bacterianas y virales además que se presentan factores como la contaminación del suelo y de las aguas subterráneas. (Marulanda e Izquierdo, 1993).
Esos problemas no se presentan con la hidroponía, porque el sustrato que se usa en la hidroponía solo ofrece el sostén y la capacidad de mantener la humedad y oxigenación de las raíces de las plantas. No aporta nutrientes y es fácilmente controlable que esté
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libre de contaminación y de plagas y enfermedades. Los nutrientes están en el agua (hydro) que se usa como solución nutritiva de la hidroponía y es allí donde está el verdadero arte de la técnica, en tener las soluciones nutrientes adecuadas para cada cultivo en sus diferentes etapas; desde el almácigo (semilleros), pasando por la germinación, brote, crecimiento, floración, polinización, producción de la fruta y cosecha. (Marulanda e Izquierdo, 1993).
Las ventajas de la hidroponía son muchas e incluyen:
La hidroponía presenta gran número de ventajas tanto en lo técnico como en lo económico, con respecto a otros sistemas del mismo género, pero bajo cultivo en suelo; presenta las siguientes ventajas; (Maruland, 1981)
Promueve el balance de aire, agua y nutrientes, con algunas excepciones al utilizar un sistema de cultivo en suelos, es sumamente difícil abastecer las raíces simultáneamente con las cantidades de agua, aire y nutrientes que requieren (Escalente, 1981).
Cuando el suelo se satura el agua se encuentra disponible para las raíces en grandes cantidades, pero el oxígeno del suelo tiende a ser limitante; a medida que el suelo va perdiendo agua, la cantidad de oxígeno disponible va en aumento. Después de pasar un intervalo en el que las proporciones de agua y oxígeno son adecuadas, el agua tenderá a ser un factor limitante para el desarrollo de las plantas. (Escalante, 1981).
Los nutrimentos se proporcionan al cultivo hidropónico junto con el agua listos para ser asimilados en forma de solución balanceada y con la presión osmótica adecuada. Las inconsistencias en la fertilización y las pérdidas de fertilizantes en el suelo desaparecen con un cultivo hidropónico. (Escalante, 1981)
Permite una humedad uniforme. Bajo un sistema hidropónico la humedad del sustrato puede ser siempre uniforme y contralada. En el suelo, la falta de humedad o su exceso, constituyen causas frecuentes de pérdidas en el rendimiento o en calidad. (Escalante, 1981).
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Permite un excelente drenaje. Esta característica, sumada a que los materiales usados como sustrato generalmente no se desintegran o parten muy fácilmente, da como resultado una buena aireación para las raíces. (Escalante, 1981).
No se depende tanto de los fenómenos meteorológicos. Normalmente los cultivos en hidroponía se protegen contra los vientos fuertes, las granizadas, las altas y bajas temperaturas, sequías, entre otros. (Escalante, 1981).
Permite obtener productos de calidad. El eficiente control sobre nutrición, aireación y otros permite que los productos del sistema hidropónico sean más uniformes e tamaño, peso, color etc. Y de más alta calidad en el comercio, que los productos del cultivo en suelo. (Escalante, 1981).
Permite utilización de espacios pequeños con rendimientos altos. Se requiere menor cantidad de área para trabajar en hidroponía lo que representa una ventaja desde el punto de vista económico y ecológico.
Permite gran ahorro en el consumo de agua. En hidroponía, generalmente se circula el agua y se riega por métodos de subirrigación en lechos impermeables. De esta manera casi todo el gasto de agua es debido a la transpiración. Se requiere mucho menos agua para lograr iguales rendimientos. Se considera que se gasta aproximadamente 20 veces menos agua con un sistema hidropónico. (Escalante, 1981).
Posibilidad de una automatización casi completa. En hidroponía muchas de las labores como riego y luz artificial pueden automatizarse. (Escalante, 1981).
Proporciona excelentes condiciones para elaboración de semilleros. En la germinación, las condiciones adecuadas para que germine la semilla en un porcentaje alto, en el trasplante las plantas se colocan en sustratos casi similares y como revitalizador de plantas débiles creciendo en el suelo. (Escalante, 1981).
Mayor limpieza e higiene. Mediante el cultivo hidropónico se elimina el riesgo de contraer enfermedades infeccionas, que como la disentería tiene su origen en el
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consumo de vegetales cuyo suelo ha sido enriquecido con aguas negras o excrementos animales; lo cual permite alcanzar precios más altos en el mercado. (Escalante, 1981).
Posibilidad de utilizar materiales nativos o de desecho. Es una ventaja de tipo económico realizar la construcción con materiales de desecho y utilizar como sustrato materiales abundantes y baratos en cada localidad en la que se desee establecer el cultivo hidropónico. (Escalante, 1981).
Posibilidad de mano de obra no calificada. Debido a lo intensivo del cultivo hidropónico y aunque hay labores que se pueda automatizar, para una misma superficie se requiere más gente en el sistema hidropónico que en un sistema de cultico en el suelo, esta posibilidad tiene gran importancia económica en países en los que la desocupación representa un problema grave. (Escalante, 1981)
La recuperación de la inversión se realiza en corto tiempo. Esto se da porque generalmente los cultivos más adaptados a este sistema de producción son de ciclo corto y al utilizar esta técnica se reduce aún más el ciclo de producción, logrando sacar varias cosechas al año; lo que depende, sin embargo, del cultivo y del tipo de sistema empleado. (Escalante, 1981)
No depende de las estaciones de forma estricta debido a que se puede hacer en invernaderos
No depende de la calidad de los suelos del área geográfica en cuestión
Se puede controlar la calidad de los nutrientes de forma más objetiva
Permite la producción de semilla certificada
Permite el control de plagas, parásitos, bacterias, hongos y virus
Permite la disminución del uso de agentes tóxicos
No usa maquinarias pesadas
Puede protegerse de los efectos del clima
Puede calcularse el retorno económico con un margen de error menor que en cultivo tradicional
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Las frutas y vegetales tienden a crecer de forma regular (todos con el mismo promedio de tamaño) sin que haya parches de tierra de mejor o peor calidad porque no dependen de la tierra sino de las soluciones y del sustrato.
Permite la implementación de cultivos en zonas urbanas y suburbanas (incluso en patios, terrazas, etc.) en forma de huertos familiares
No requieren grandes extensiones de tierra
Criterios para definir el lugar donde ubicar una huerta hidropónica popular:
Disponer de un mínimo de seis (6) horas de luz solar al día en el lugar elegido, Próximo a la fuente de suministro de agua,
No expuesto a vientos fuertes,
Próximo al lugar donde se preparan y guardan los nutrientes hidropónicos, No excesivamente sombreados por árboles o construcciones,
Ser protegido o cercado para evitar el acceso de animales domésticos,
Posible de proteger contra condiciones extremas del clima (heladas; granizo; alta radiación solar; vientos), y
Lejos de focos de contaminación con aguas servidas o desechos industriales.
II.1.3.3 Características de un buen sustrato.
Los sustratos deben tener gran resistencia al desgaste o a la meteorización y es preferible que no tengan sustancias minerales solubles para no alterar el balance químico de la solución nutritiva que será aplicada. El material no debería ser portador de ninguna forma viva de macro o micro organismo, para disminuir el riesgo de propagar enfermedades o causar daño a las plantas, a las personas o a los animales que las van a consumir. (Marulanda e Izquierdo, 1993).
28 Lo más recomendable para un buen sustrato es:
Que las partículas que lo componen tengan un tamaño no inferior a 0.5 y no superior a 7 milímetros
Que retengan una buena cantidad de humedad, pero que además faciliten la salida de los excesos de agua que pudieran caer con el riego o con la lluvia
Que no retengan mucha humedad en su superficie Que no se descompongan o se degraden con facilidad Que tengan preferentemente coloración oscura Que no contengan elementos nutritivos
Que no contengan micro organismos perjudiciales a la salud de los seres humanos o de las plantas
Que no contengan residuos industriales o humanos
Que sean abundantes y fáciles de conseguir, transportar y manejar Que sean de bajo costo.
Que sean livianos.
Para adecuar el sistema de cultivos hidropónicos se debe realizar la selección de sustratos. La búsqueda de los mismos fue en función a la disponibilidad en cada área, así como la distancia de transporte de los materiales a utilizar en los distintos tipos de mezclas de sustratos.
En diversas investigaciones detallan el uso de materiales provenientes de subproductos o deshechos agroindustriales. Tal es el caso de Pineda et. al (2012), quien utilizó aserrín de Pino como sustrato en el cultivo de plantas comestibles. Materiales como perlita, perlita-turba y lana de roca granulada, fueron utilizados en el cultivo de tomate bajo sistema hidropónico (Acosta, C., & Claudia, F. 1996). Muños, Y., & Alexis, M. (2012)., evaluaron cascarilla de arroz, arena y aserrín de madera como sustratos para el cultivo de lechuga hidropónica.
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La roca volcánica roja conocida como tezontle y la zeolita ha sido utilizada como sustrato para cultivar chiles y tomates bajo el sistema hidropónico (Tucuch-Haas et. al. 2012; Urbina et.al. 2006), otros materiales como granza de arena y ladrillo molido también han sido utilizados como sustratos en el cultivo de plantas comestibles (Arcos, B., Benavides, O., & Rodríguez, M. 2011). Cascarilla cruda, cascarilla quemada, cascarilla cielo abierto, escoria de carbón, fibra de coco, así como arena de río han sido utilizados en la producción de cultivos como tomates, fresas, cultivos aromáticos y medicinales bajo el sistema hidropónico (Mora, L. 1999; Peña, M. Y., Posada, F. C., & Monsalve, O. I. 2014.; López-Pérez et.al. 2005).
Tabla 2. Comparación de sustratos utilizados en el cultivo hidropónico de plantas comestibles
Autor Cultivo Sustrato
Acosta, C., & Claudia, F. (1996). Tomate Lana de roca Arcos, B., Benavides, O., &
Rodríguez, M. (2011). Lechuga
Granza de arena Ladrillo molido López-Pérez, et. al. 2005 Fresa
Fibra de coco Tezontle
Muñoz, Y., &., Alexis, M. 2012 Lechuga
Cascarilla de arroz Tezontle
Arena Peña, M. Y., Posada, F. C., &
Monsalve, O. I. (2014). Tomate
Cascarilla de arroz Cenizas Pineda-Pineda, et. al. 2012 Cultivos comestibles Aserrín de pino
Tucuch-Haas, et. al. 2012 Chile habanero Tezontle
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Mediante la visita a los lugares seleccionados, se determinó que existen materiales como arena de río, roca sedimentaria, suelo natural, piedrín, que pueden formar parte en mezclas para elaborar sustratos y realizar los huertos hidropónicos. Los sustratos se colocarán en bosas de polietileno de 30 X 30 cm.
II.1.3.3 Otras técnicas de cultivo sin suelo.
De igual forma que la hidroponía, la acuaponía es un sistema de producción de alimentos sin suelo (cultivo de plantas en agua), con la adición del cultivo de peces en el sistema (Ramírez, Sabogal, Gómez, Rodríguez, & Hurtado, 2009). En la acuaponía, se cuenta con un sistema de recirculación de agua, siendo un sistema de producción cerrado donde constantemente se filtra y recicla el agua. Con ello se logra un mayor aprovechamiento del recurso hídrico y una mínima contaminación del mismo (Ebeling, et al., 1995). En este tipo de sistema, el aporte de nutrientes proviene directamente de las excretas de organismos cultivados (peces) y de la descomposición microbiana de los desechos orgánicos. Los nutrientes son aprovechados por las plantas, pudiéndose convertir en una tecnología útil para los pequeños agricultores de Guatemala, pues se puede obtener alimento tanto animal como vegetal de alta calidad.
II.1.3.4 Nutrición de las plantas.
Los nutrientes para las plantas cultivadas en cultivo hidropónico son suministrados en forma de soluciones nutritivas que se consiguen en el comercio agrícola. Las soluciones pueden ser preparadas por los mismos cultivadores cuando ya han adquirido experiencia en el manejo de los cultivos o tienen áreas lo suficientemente grandes como para que se justifique hacer una inversión en materias primas para su preparación. (Carrasco e Izquierdo, 1996).
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Alternativamente, si las mismas estuvieran disponibles en el comercio, es preferible comprar las soluciones concentradas, ya que en este caso sólo es necesario disolverlas en un poco de agua para aplicarlas al cultivo.
Las soluciones nutritivas concentradas contienen todos los elementos que las plantas necesitan para su correcto desarrollo y adecuada producción de raíces, bulbos, tallos, hojas, flores, frutos o semillas.
Existen una variedad de soluciones nutritivas a ser utilizadas alguna de las cuales se presentan en el siguiente cuadro. En general se usan soluciones de aplicación general, que luego, a través de la experiencia y la práctica, se van especializando para un cultivo, para una etapa del cultivo y/o variedad.
Tabla 3. Soluciones nutritivas para cultivos hidropónicos
H. y Arnon Hewit FAO Jensen Larsen Cooper Steiner
Elemento Concentración en ppm N 210 168 150-225 106 172 200-236 167 P 31 41 30-45 62 41 60 31 K 234 156 300-500 156 300 300 277 Mg 34 36 40-50 48 48 50 49 Ca 160 160 150-300 93 180 170-185 183 S 64 48 -- 64 158 68 -- Fe 2.5 2.8 -- 3.8 3 12 2.0-4.0 Mn 0.5 0.54 0.5-1 0.81 1.3 2 0.62 B 0.5 0.54 0.0-0.4 0.46 1 0.3 0.44 Cu 0.02 0.064 0.1 0.05 0.3 0.1 0.02 Zn 0.05 0.065 0.1 0.09 0.3 0.1 0.11 Mo 0.01 0.04 0.05 0.03 0.07 0.2 --
Fuente: FAO, La Empresa Hidropónica de Mediana Escala, La técnica de la solución Nutritiva Recirculante (NFT), (1996)
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II.1.3.5 Preparación de una solución concentrada.
Existen varias fórmulas para preparar nutrientes que han sido usadas en distintos países. Una forma de preparar una solución concentrada probada con éxito en varios países de América Latina y el Caribe en más de 30 especies de hortalizas, plantas ornamentales y plantas medicinales, comprende la preparación de dos soluciones madres concentradas.
La Solución concentrada A aporta a las plantas los elementos nutritivos que ellas consumen en mayores proporciones. La Solución concentrada B aporta, en cambio, los elementos que son requeridos en menores proporciones, pero esenciales para que la planta pueda desarrollar normalmente los procesos fisiológicos que harán que llegue a crecer bien y a producir abundantes cosechas.
33 PARTE III
III.1 RESULTADOS
III.1.1 Descripción biográfica de las hortalizas en estudio.
III.1.1.1 Chiles en Guatemala.
Actualmente la producción de Chile, se circunscribe en más de un 90% (según el Banco de Guatemala) a la producción obtenida de variedades mejoradas, que han sido importadas principalmente de México, entre las cuales se encuentran: el Chile Jalapeño (Capsicum annuum var annuum), el Chile Dulce (Capsicum annuum) y el Chile Serrano (Capsicum annuum) (Otzoy, Chan y Esteban, 2003).
Según González & Azurdia (1985), Guatemala es parte del centro de origen y diversidad de Capsicum annuum, de tal manera que la mayor parte de chiles cultivados que se presentan en el país pertenecen a dicha especie. Además, la especie mencionada tiene en Guatemala su especie silvestre ligada (Capsicum annuum var. aviculare), conocida con el nombre común de chiltepe.
El género Capsicum pertenece a la gran familia de las Solanaceas, que tiene una importancia sobresaliente desde el punto de vista cultural y economico (Mendoza, 2006).
Según Avila (1986), es necesario conocer cuáles elementos nutritivos contiene el
Capsicum spp., ya que mucha gente cree que solamente sirve para estimular el apetito. Capsicum spp. posee elementos nutritivos como: proteínas, vitamina A, Tiamina,
Riboflavina, Vitamina C y hierro. Además, menciona que el consumo de chile picante para comida es usualmente bajo, mientras que el pimiento dulce es consumido en mayores cantidades y constituye una importante fuente para el mejoramiento nutricional.
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Durante las épocas de malas cosechas o en los lugares más aislados ha servido como fuente de energía, ya que los análisis químicos han demostrado que el fruto seco conserva un alto valor nutritivo, especialmente de vitaminas A y C (Avila, 1986).
III.1.1.1.1 Chiltepe Capsicum annum var. aviculare.
Para Azurdia (1995), El chile Chiltepe, está constituido por poblaciones en estado de maleza arvense o ruderal. Su fruto es apetecido por la población guatemalteca, a tal grado, que es frecuente en casi todos los mercados de las diferentes localidades del país, debido a su sabor, así como a la ventaja de no ser irritante para el estómago. Es frecuente en ambas zonas costeras del país, por debajo de los 500 metros sobre el nivel del mar. Dentro de las poblaciones caracterizadas se encontró alta diversidad genética, por lo que en el descriptor que a continuación se anota, para aquellos caracteres que presentan más de un estado, se describen del más frecuente al de menor frecuencia. Las plantas de Chiltepe tienen un hábito erecto a compacto, pubescencia de los tallos y hojas intermedia a abundante, pero algunas veces son glabros; los tallos y nudos de color verde, verde púrpura o púrpura; el pedicelo en antésis es erecto, intermedio o pendiente; corola blanca, blanca verdosa o verdosa; anteras azules o azul pálido filamento blanco, estigma exserto; ausencia de constricción anular en la unión del cáliz y pedicelo; frutos erectos, intermedio o declinados, de color verde o ligeramente negro cuando inmaduro, tornándose de color rojo o amarillo al alcanzar la madurez; fruto de forma achatada o cónica, base truncada, obtusa o aguda ápice obtuso o punteado, periferia lisa, intermedia o corrugada, pungencia intermedia; semillas pajizas. Los frutos tienen un largo promedio de 0.65 cm, con un rango de 0.48 a 0.87 cm. ancho de 0.49 cm, rango de 0.4 a 0.7 y un grosor de pericarpio de 0.58 mm y un rango de 0.18 a 1.4 mm.
35 III.1.1.1.2 Chile Güaque Capsicum spp.
Estudios de efectuados por Azurdia (1995), enfatizan que este chile, se cultiva en algunas localidades del altiplano central, así como en otras ubicadas en el Departamento de Sololá. Se consume el fruto en estado inmaduro cuando presenta un color negruzco. Está constituido por poblaciones bastante uniformes, por lo que se reporta en la mayoría de los caracteres un solo estado. Hábito postrado, tallos y hojas glabras; tallos verdes con nudos verde púrpura; el pedicelo en antesis es pendiente; cáliz con márgenes dentados; corola blanca o blanca verdosa; anteras azul pálido, filamento blanco; estigma al mismo nivel que las anteras; ausencia de constricción anular en la unión del cáliz y del pedicelo; frutos de posición intermedia a pendiente, de color negro en estado inmaduro debido a la presencia de antocianinas, desapareciendo las mismas al madurar, momento en que se torna rojizo; fruto de forma cónica, base obtusa o cordada, sin cuello en la base, con periferia de lisa a intermedia y ruto pungente; semillas pajizas. Las dimensiones del fruto son: largo 9.78 cm en promedio, con un rango de 7.25 a 10.75 cm; ancho 3.23 cm rango de 2.17 a 4.93 cm y un grosor del pericarpio de 1.93 mm en promedio y un rango de 0.72 a 4.46 mm.
III.1.1.1.3 Chile jalapeño Capsicum annuum var. annuum.
Informes provenientes de Azurdia (1995), determinan que el nombre común de este chile, hace referencia al hecho que se cultiva frecuentemente a nivel de huerto familiar y dedicándose a la producción de autoconsumo. Se distribuye en climas templados a fríos en localidades de los departamentos de Guatemala, Sacatepéquez, y Chimaltenango. Las plantas tienen hábito de erecto a compacto; tallos y hojas glabras; nudos y entrenudos verdes; pedicelos en antesis, erecto; cáliz dentado; corola blanco verdosa; anteras azul-pálido, filamento azul, anteras al mismo nivel que el estigma, ausencia de constricción anular en la unión del cáliz y pedicelo; fruto erecto, verde en estado inmaduro y amarillo, rojo o anaranjado cuando madura; antocianinas presentes en el fruto inmaduro, el cual es de forma achatada y con ausencia de constricción anular
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en la base, ápice punteado, periferia entera, muy pungente; semillas pajizas. Las dimensiones del fruto son: largo 4.18 cm, rango 3.12-5.25 cm; ancho 1.76 cm, rango 1.15-2.2 cm y grosor del pericarpio 0.85 mm, rango 0.55 a 1.06 mm.
III.1.1.2 Miltomate Physalis ixocarpa Lam.
El miltomate es una Solanácea originaria de Mesoamérica (Mac Neish, 1966; Harlan, 1975). Su uso se registra desde los tiempos precolombinos (Hernández, 1946), hasta la actualidad.
En el territorio nacional el miltomate puede cultivarse en las zonas de vida bosque húmedo, bosque húmedo montano bajo subtropical. Generalmente son zonas que van de los 1,400 a los 2,300 msnm con temperaturas anuales de 15 a 18 grados centígrados, precipitaciones anuales de 1,200 a 1,500 mm.
Azurdia y Gonzáles (1983) observaron que el altiplano central constituye una de las regiones más importantes en cuanto a la producción de miltomate, debido a que la demanda existente es alta por la cercanía de la ciudad capital.
Al miltomate se le encuentra creciendo en plantaciones de cultivo de maíz y frijol. Los frutos provenientes de esta fuente se caracterizan por presentar un sabor ácido especial y diámetro un poco menor que el miltomate cultivado.
Debido a que la demanda no es cubierta con la fuente anteriormente anotada, se ha presentado la necesidad de establecer monocultivos de miltomate cultivado en Sumpango, Sacatepéquez, y Barcenas, Villa Nueva; en estas localidades se cultiva un miltomate con frutos un poco más grandes, observando que en Barcenas en los años recientes se ha cultivado por algunos agricultores un miltomate más voluminoso que el tradicional, alcanzando hasta cuatro centímetros de diámetro, y cuya semilla según anotaciones de un agricultor fue traída de México; sin embargo, la gente prefiere en primer lugar el miltomate que se desarrolla en asocio en plantaciones de maíz, luego el cultivado de tamaño
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intermedio y por último el cultivado de tamaño grande. En el oriente del país se le encuentra en los mercados, pero estos son abastecidos por otras regiones, no así en las partes altas de Jalapa, particularmente en Mataquescuintla, donde es un cultivo con cierto grado de importancia. (Orozco, 2004)
P. ixocarpa ha sido hasta la actualidad una componente constante de la dieta
guatemalteca, principalmente en forma de salsas preparadas con sus frutos, las cuales mejoran el sabor de las comidas y estimulan el apetito. Pueden usarse para acompañar comidas preparadas, o bien emplearse en la preparación de diversos guisados. También se utiliza para dar sabor al arroz blanco y ablandar carnes rojas. Se le atribuyen numerosas propiedades medicinales. Para esas especies se han reportado propiedades anti-inflamatorias, anticancerígenas, y antioxidantes, entre otras. Physalis ixocarpa es de las pocas especies domesticadas del género, mientras que P. angulata es silvestre. La germinación de las semillas de P. angulata ha sido poco estudiada, a pesar de que la germinación es un paso clave para explotar el potencial de esta especie (Cobaleda-Velasco, Marcos, 2016).
El miltomate tiene un ciclo de vida de 85 a 90 días, desde la siembra hasta la senectud. Después de que ha germinado inicia un crecimiento un poco lento, aproximadamente de un 11 centímetro diario, posteriormente a los 24 días, el crecimiento se acelera enormemente, y se estabiliza a los 56 días cuando tiene una altura de 90 centímetros, la planta sigue creciendo lentamente y puede llegar a alcanzar más de un metro de altura en su estado natural, esto sucede a los 70 días, después la planta empieza a envejecer rápidamente y decae. La diferenciación de yemas florales, inicia aproximadamente entre los 17 y 20 días después de la siembra; la aparición de las primeras flores ocurre a los 28-30 días y continúa floreciendo hasta la muerte de la planta. La fecundación y el pegue de los frutos se inicia a los 35 días, en los siguientes siete días (42 días) inicia una etapa llamada “deformación del cascabel” (inicio de la fructificación), que no es otra cosa mas que un fruto pequeñito bien definido en proceso de crecimiento (Saray y Loya, 1977).