Evaluación de sistemas de producción de semilla tubérculo de papa (solanum tuberosum l.) mediante la valoración de sustratos para su uso sin suelo y el sistema hidropónico NGS (New Growing System) bajo ambiente protegido
- Autores: Karen Arias
- Directores de la Tesis: María del Carmen Salas Sanjuán (dir. tes.), Argelia Lenny Escalona Sánchez (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Almería ( España ) en 2024
- Idioma: español
- Número de páginas: 135
- Títulos paralelos:
- Evaluation of potato tuber seed production systems (solanum tuberosum l.) by means of the evaluations of substrates for use without soil and the NGS (New Growing System) hydroponic system under protected environment
- Tribunal Calificador de la Tesis: Ignacio Irigoyen Iriarte (presid.), Juan Luis Valenzuela Manjón Cabeza (secret.), María Fernanda Quintero Castellanos (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Agricultura Protegida por la Universidad de Almería
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TESEO
- Resumen
- español
El cultivo de la papa (Solanum tuberosum L.) es un cultivo de gran importancia económica y alimenticia. A nivel mundial ocupa el tercer lugar de producción, y tercer cultivo más importante para el consumo humano, superado por el arroz y el trigo. Uno de los factores limitantes para la producción sostenible de la papa en Venezuela es la poca disponibilidad de semilla de calidad genética y sanitaria, trayendo como consecuencia la alta dependencia de la importación de semilla. Una de las posibles vías para subsanar esta limitante es su multiplicación a partir de vitroplántulas hasta la obtención de semilla certificada. Su producción masiva puede llevarse a cabo a través de diversos métodos, entre los que destaca el sistema autotrófico hidropónico (SAH) usado en laboratorio, donde se maneja la turba de Sphagnum, para obtención de semilla, así como su multiplicación en invernadero en cultivo sin suelo en contenedor. Entre los sustratos más utilizados en Venezuela, está la tierra virgen de montaña combinada con humus de lombriz, así como otras mezclas con turba Sphagnum, arena o materiales orgánicos compostados. Algunos componentes no se ubican dentro del contexto de una agricultura sostenible al presentar un alto costo económico y ambiental. En este sentido, el objetivo principal de esta tesis fue evaluar la producción de semilla tubérculo de papa, en sistemas de producción sin suelo con sustratos elaborados a partir de materiales orgánicos locales y en el sistema hidropónico sin sustrato New Growing System (NGS), ambos en ambiente protegido. Los sustratos evaluados antes de la puesta en cultivo correspondieron a compost de rastrojo de tomate, fibra de coco, turba, de manera individual y en mezclados en 3 proporciones 50%-50%; 75%-25% y 25%-75% v/v, (compost-turba, fibra de coco- compost y fibra de coco-turba), así como la mezcla INIA (Tierra virgen de montaña y humus de lombriz 3:1). Todos los sustratos fueron caracterizados biológica, física y químicamente. Los resultados de la valorización de los sustratos mostraron que la fibra de coco y turba y sus mezclas, así como el sustrato proveniente del INIA, son aptos según los estándares de la literatura para el cultivo de plantas hortícolas. Por el contrario, los sustratos en base al compost, presentan valores de pH alto y contenidos en materia orgánica bajos que deberían ser acondicionados antes de su uso, así como una mayor liberación de agua a bajas tensiones, lo que supone un manejo del riego a mayor frecuencia y menor dotación. El uso de modelos mixtos, para establecer una relación entre la variabilidad de los parámetros dependientes con base en la variabilidad de los parámetros independientes nos permitió relacionar el agua disponible con el diámetro de las partículas y la presión de succión, lo que muestra la posibilidad de crear curvas de liberación para determinar la retención de agua a partir del estudio de estos parámetros y permitir su evaluación a diferentes tensiones. La agrupación de parámetros en relación al tipo de sustrato nos permite establecer prioridades a la hora de evaluar, comparar y tomar decisiones respecto al uso de sustratos, los cuales permitirían una rápida selección de sustratos según las propiedades físicas, químicas y biológicas evaluadas. Con los resultados obtenidos con los sustratos estudiados que dieron mejores resultados o cercanos a los ideales, pueden utilizarse como referencia para las caracterizaciones de otros materiales orgánicos. También son un punto de partida, que permite una rápida selección si los sustratos evaluados se comportan de forma similar a los resultados obtenidos en esta investigación. Del experimento para la producción de semilla tubérculo de papa en cultivo sin suelo, se observó una variabilidad en las respuestas según el sustrato utilizado, obteniendo un mayor número de tubérculos (699,2 tubérculos m-2) con el sustrato a base de fibra de coco y turba T8 (75:25), mientras que en el peso de los tubérculos resaltaron los tratamientos a de compost y fibra de coco (50%-50%) (9,73 kg m-2) y el compost-Turba (25%75%) (9,68 kg m-2). Por otra parte, el sistema NGS fue el segundo mejor tratamiento en número de tubérculos (688,8 tubérculos m-2), no obstante, en el peso su rendimiento fue bajo (5,54 kg m-2) en comparación al resto de los tratamientos. Consecuentemente se concluye que la incorporación a las mezclas de compost permite reducir desde 25% a 50% de turba, y utilizar residuos locales contribuye a las recomendaciones de la economía circular. El proceso de valorización de materiales orgánicos para su uso en contenedor en cultivo sin suelo es una alternativa de manejo viable, para la producción de semilla tubérculo de papa.
- English
Potato (Solanumtuberosum L.) is a crop of great economic and nutritional importance. Worldwide, it is the third most important food crop in terms of human consumption, surpassed by rice and wheat. This crop is established in more than 130 countries where three-quarters of the world's population lives. One of the limiting factors for sustainable potato production in Venezuela is the low availability of seed of genetic and sanitary quality, bringing as a consequence the high dependence on agricultural inputs and seed imports from countries such as Germany, Canada, Holland, France among others (Niño, 2017; INIA 2005). One of the possible ways to overcome this limitation is its multiplication from vitroplants until certified seed is obtained. Its mass production can be carried out through various methods, among which the autotrophic hydroponic system (SAH) used in laboratories, where Sphagnum peat is used to obtain seed, as well as its multiplication in cultivation houses where the substrate can vary. Among them, virgin mountain soil combined with earthworm humus is used, as well as other mixtures with Sphagnum peat, sand or composted organic materials; however, some components are not located within the context of sustainable agriculture because of their high economic and environmental cost. In this sense, the production of potato tuber seed was evaluated in soilless production systems with substrates made from organic materials and in the hydroponic system NGS (New Growing System), both under a protected environment. The substrates evaluated corresponded to tomato stubble compost, coconut fiber, peat, individually and in proportions 50%-50%; 75%-25% and 25%-75% v/v, respectively, as well as the INIA mixture (virgin mountain soil and earthworm humus 3:1), which were characterized biologically, physically and chemically. Economic costs were determined for infrastructure, water use, agricultural inputs and waste generation in the soilless production systems described. The results of the evaluation of the substrates showed that those based on coconut fiber or peat and its mixtures, as well as the substrate from INIA, are shown to be suitable substrates according to literature standards for the cultivation of horticultural plants. On the other hand, compost-based substrates have high pH values and low organic matter contents that could be improved before use, as well as a higher water release at low tensions, which would lead to a more intensive management of water use by increasing the frequency of irrigation and decreasing the amount of water used for irrigation. The use of mixed models to establish a relationship between the variability of the dependent parameters based on the variability of the independent parameters allowed us to relate available water to particle diameter and suction pressure, which shows the possibility of creating release curves to determine water retention from the study of these parameters and allow their evaluation at different stresses. The grouping of parameters in relation to the type of substrate allows us to establish priorities when evaluating, comparing and making decisions regarding the use of substrates, which in terms of the various physical, chemical and biological properties evaluated would allow a quick selection of substrates, with the results obtained in these parameters of the study substrates and that gave better results or close to the ideal, would be a reference when making characterizations of other organic materials. It will also serve as a starting point, allowing a quick selection if the substrates evaluated behave similarly to the results obtained in this research. The use of these substrates in the production of potato tuber seed showed variability in the responses according to the substrate used, obtaining a greater number of tubers (699.2 tubers m-2) with the substrate based on coconut fiber and peat T8 (75: 25), while in terms of tuber weight, the treatments of compost and coconut fiber (50%-50%) (9.73 kg m-2) and compost-peat (25%-75%) (9.68 kg m-2) stood out. On the other hand, the NGS system was the second best treatment in terms of number of tubers (688.8 tubers m-2), but its yield was low (5.54 kg m-2) compared to the other treatments. Consequently, it is concluded than incorporation into compost mixtures allows reducing up to between 25% to 50% of peat, and using local waste contributes to the recommendations of the circular economy. According to the process of valorization of organic materials, it is a viable management alternative for the production of crops such as potato tuber seed.
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