Amaranto N.2 / 2013 by Shayuri Garnica Jara

ISSN 2215-7654

REVISTA

A MARANTO

Número 2 / Semestre II 2013 / ISSN 2215-7654 A mARAnTo , es un semillero de investigación conformado por un grupo de estudiantes de Ingeniería Agrícola, con la intención de adquirir, aplicar y transmitir conocimientos relacionados con el sector agropecuario. El cual se ha caracterizado por su eslogan: “Aprendemos haciendo” Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería Programa Gestión de Proyectos R EcToR Ignacio Mantilla V IcERREcToR Diego Fernando Hernández D IREcToR B IEnESTAR S EDE B ogoTá Oscar Oliveros c ooRDInADoRA P RogRAmA g ESTIón DE P RoyEcToS PgP Elizabeth Moreno D EcAno F AculTAD DE I ngEnIERíA José Ismael Peña Reyes D IREcToRA B IEnESTAR I ngEnIERíA Dolly Santos Barbosa

D IREcToRA D EPARTAmEnTo I ngEnIERíA c IVIl y A gRícolA Carol Andrea Murillo Feo

c omITé EDIToRIAl D IREccIón / Ing. John Fabio Acuña Caita E DIcIón / Javier Mauricio Martín López / John Fabio Acuña Caita A uToRES / Javier Mauricio Martín / Ángel Andrés Alejo / Andrés Mauricio Bautista / Carolina Duarte Sandoval / Hernán Javier Barreto / Deissy Giovanna Quintero

c onTAcTo

DEl gRuPo

amaranto.unal@gmail.com sites.google.com/site/amarantounal/ issuu.com/gestiondeproyectos c oRREccIón DE E STIlo Albalucia del Pilar Gutiérrez D IAgRAmAcIón y D ISEño Heimy Shayuri Garnica Jara (PGP) F oTogRAFíAS DE cARáTulA Javier Mauricio Martín I mPRESoR / GRACOM Gráficas Comerciales u nIVERSIDAD n AcIonAl DE c olomBIA Sede Bogotá www.unal.edu.co D EREchoS DE

AuToR y lIcEncIA DE

DISTRIBucIón

El material creado por usted puede ser distribuido, copiado y exhibido por terceros si se muestra en los créditos. No se puede obtener ningún beneficio comercial y las obras derivadas tienen que estar bajo los mismos términos de licencia que el trabajo original. A mARAnTo es una revista de investigación de la Universidad Nacional de Colombia y de los estudiantes vinculados al Grupo estudiantil AMARANTO. Los textos presentados en la siguiente publicación expresan la opinión de sus respectivos autores y la Universidad Nacional no se compromete directamente con la opinión que estos pueden suscitar.

Esta publicación fue presentada en el XXXVI congreso argentino de horticultura-II Congreso internacional de plásticos agrícolas, realizado en San Miguel de Tucumán - Argentina, el 25 de septiembre de 2013 por el coordinador del grupo Javier Martin, estudiante de Ingeniería Agrícola y Civil.

PRÃ&#x201C;LOGO

n buen ingeniero necesita de los conceptos fundamentales de la ciencia, herramientas de Ingeniería y una formación socio-humanística para llegar a ser un profesional integral. Pero finalmente, lo que edifica a un buen ingeniero es la experiencia que pueda adquirir antes de enfrentar al mundo como profesional. Esta experiencia debe cimentarse desde el comienzo, al mismo tiempo que la preparación teórica profesional, ya que de este modo el estudiante de ingeniería puede tener un acercamiento más real y práctico a los ámbitos en los que puede desempeñarse, lo que a largo plazo se traducirá en un mejor profesional. a curiosidad del ingeniero en formación es la clave para alcanzar la experiencia y complementar lo aprendido en las aulas. Para satisfacer esta curiosidad se deben buscar espacios en los que se pueda adquirir conocimiento práctico, útil para complementar lo que la academia nos ofrece; sin embargo, estos espacios son poco conocidos, y por tanto, poco aprovechados durante el curso de la carrera. Esta falta de experiencia lleva al ingeniero ya formado a perderse en la solución de problemas poco académicos y más técnicos que requieren soluciones no reportadas en los libros. Para acceder a esos espacios extra curriculares es importante el interés que tenga el estudiante por buscar orientación en la práctica bajo la guía de colegas en formación y apoyo para emprender el camino hacia la formación profesional integral. Esta publicación es una muestra de los logros obtenidos por los estudiantes en la búsqueda de esos espacios extracurriculares.

Grupo de Trabajo Amaranto

SUMARIO PRÓLOGO

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

OBJETIVOS

MATERIALES Y MÉTODOS

ANÁLISIS Y RESULTADOS

CONCLUSIONES

AGRADECIMIENTOS

APORTE INVESTIGATIVO

GLOSARIO

BIBLIOGRAFÍA

l objetivo de esta investigación es analizar el efecto de las propiedades térmicas de películas de cubierta utilizadas en invernaderos sobre el desarrollo del cultivo de Lechuga (Lactuca sativa) de tres variedades (Casabella, Lollo Rosso y Vera) en zonas intertropicales de montaña. El experimento se ejecutó en las instalaciones de la Universidad Nacional de Colombia ubicada en la ciudad de Bogotá (Ubicación 4° 35’ 53” N - 74° 4’ 33” W, Altitud 2600 msnm.). Se realizó un seguimiento continuo de temperatura, humedad relativa, luminosidad y termicidad durante el ciclo vegetativo del cultivo bajo dos condiciones específicas de protección; una de ellas se encontraba cubierta por un plástico de alta termicidad y filtro UV-380, mientras la segunda contaba con una cubierta convencional sin filtro UV. Se realizó un control de crecimiento en las dos condiciones de cubierta simultáneamente, con el fin de relacionar el efecto de los diferentes tipos de películas térmicas utilizadas en el comportamiento y producción del cultivo. En este artículo, se exponen los resultados del análisis en los cuales se evidencia un mejor desarrollo del cultivo ubicado en el invernadero protegido con una película de baja termicidad y sin filtro UV.

Pa l a br as c l av e cubiertas de plástico, filtro, producción vegetal, microclima.

RESUMEN

INTRODUCCIÓN E

n la actualidad, Colombia cuenta con 7412 hectáreas (ha) cubiertas bajo invernaderos, de las cuales aproximadamente 5150 (ha) están destinadas al desarrollo de plantas ornamentales (Acuña, 2009) y las demás hectáreas a cultivos hortícolas, no obstante, el uso de cultivos protegidos no está muy desarrollado en el país. Se observa en la provincia de Almería (España) existen aproximadamente 25.000 ha de invernaderos dedicados a la producción hortícola (San Juan, 2001), así, esta es una de las más grandes concentraciones de invernaderos en todo el mundo (Orgaz, Fernandez, Bonachela, Gallardo, & Fereres, 2005). Esto demuestra lo urgente que es implementar más hectáreas para uso de cultivos protegidos dentro del país. a implementación de cultivos protegidos permite modificar el ambiente en el que se desarrollan los cultivos, con el propósito de favorecer su crecimiento y desarrollo (Cockshull, Graves, & Cave, 1992), incrementar rendimientos y lograr cosechas en fechas donde no pueden conseguirse en

L 8

sistemas convencionales (campo abierto) gracias a la implementación de películas plásticas (Bastida & Ramírez, 2008; Sánchez del Castillo, 2007). Estas películas son utilizadas por sus características de permeabilidad a la luz solar y su opacidad a la radiación infrarroja, lo cual genera una conservación de calor al interior del invernadero. Dicha condición permite crear un microclima propicio para el desarrollo de cultivos, aumentando la producción y reduciendo la dependencia de las condiciones climáticas (Delgado, Aperador, & Bautista, 2010). Las películas de cubierta han sido utilizadas durante muchos años como material de cubierta para los invernaderos; sin embargo, presentan una serie de problemas que no les permiten ser totalmente eficientes. La mayoría de aquellas películas son muy permeables a los rayos infrarrojos de onda larga, lo que provoca pérdida de calor en las noches, esto genera una inversión térmica, asimismo producen gran condensación de humedad y difunden poco la luz solar, por lo cual crean grandes daños por golpes de sol y bajas temperaturas (inversión térmica), (Kittas, Tchamitchian, Katsoulas, Karaiskou, & Papaioannou, 2006). n la actualidad, y gracias al avance tecnológico en la ciencia de materiales, la agroplasticultura ha desarrollado un nuevo tipo de películas térmicas que retienen hasta un 85% del calor almacenado en el día, debido a su impermeabilidad a las longitudes de onda larga. Eso disminuye el peligro de heladas por inversión térmica; produce gran dispersión de la luz, con lo que se evitan los golpes de sol, y la condensación se produce como gotas de menor tamaño, lo que reduce el daño en las plantas. El uso de películas térmicas como material de cubierta de invernadero se está extendiendo en los cultivos protegidos durante las últimas décadas, generando un mejor desarrollo de ciertos cultivos de hortalizas. Este uso se ve influenciado, posiblemente, por la alta demanda de consumo interno y exportación de hortalizas a nivel mundial, en la cual Colombia pretende tomar más protagonismo, ya que según cifras dadas por la United States International Trade Commission (USITC), Colombia ocupa solo el 0,31% de las importaciones hortícolas de Estados Unidos, mientras que países como Perú, Ecuador y Tailandia generan mayores exportaciones (CCI, 2006). La meta en producción de lechugas gourmet será alcanzar lechugas de mayor peso e implementar sistemas de calidad en los cultivos, que permitan obtener mejores cosechas en menos tiempo y aptas para exportación (CCI, 2006). La exportación de lechugas en el año 2006 registró un total de 178 toneladas, frente a las 96 presentadas en el año 2005, por lo cual es posible observar un aumento en dicha producción; sin embargo, este aumento se debe incrementar y esto se realizará únicamente con el uso de nuevas prácticas agrícolas en el proceso productivo para estas hortalizas.

OBJETIVOS

Objet iv o genera l

Obje tivos e s pe c íf ico s

Diseñar y construir dos modelos de invernadero a escala para la realización del proyecto.

Determinar la respuesta de cultivo y la calidad de la producción bajo dos condiciones de cubierta plástica.

Comparar el comportamiento de 3 variedades de lechuga bajo dos materiales de cubierta (térmico vs convencional).

Evaluar las consecuencias del uso de películas térmicas en la producción de cultivos hortícolas con miras al desarrollo productivo del sector.

Establecer el efecto de las películas térmicas en el cultivo de lechuga (Lactuca sativa L.) bajo invernadero.

MATERIALES Y MÉTODOS E

l estudio se llevó a cabo en las instalaciones de la Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá entre los meses de mayo y julio de 2012. En esta zona se realizó la adecuación de un área de 80 m2 donde se construyeron dos modelos de invernadero en guadua de dimensiones (9x3x2.8m), cubiertos por películas plásticas con propiedades térmicas diferentes (Imagen 1). Uno de los modelos se cubrió con una película plástica térmica de filtro total (termicidad 87%, transmisión de luz total 81%, transmisión de luz difusa 30% y filtro UV a 380 nm) y el otro fue cubierto con una película plástica no térmica sin filtro (termicidad 50%, transmisión de luz total 86%, transmisión de luz difusa 18%, sin Filtro UV); lo que estableció dos espacios con condiciones ambientales diferentes.

Imagen 1: Invernaderos Grupo Amaranto

entro de cada modelo se adecuaron nueve camas elevadas para siembra de 2 metros de largo por 0.45 metros de ancho, distanciadas del suelo aproximadamente 0.25 metros; en las cuales fueron establecidas 18 unidades experimentales confinadas con plástico negro y una cobertura plás11

tica superficial (mulch), que se pueden observar en la imagen 2. El tipo de sustrato usado para el desarrollo del cultivo es una mezcla de tierra negra con alto contenido de MO (Materia Orgánica) y un 20% de cascarilla de arroz cruda para mejorar condiciones estructurales del suelo.

Imagen 2: Unidades experimentales

as unidades experimentales fueron divididas en 3 bloques muestrales distribuidos aleatoriamente en cada invernadero. Cada bloque muestral fue ocupado por una variedad diferente del cultivo (Casabella, Vera y Lollo Rosso), las cuales fueron trasplantadas a los invernaderos a los 30 días de germinación. Se plantaron dos hileras primarias de siembra por cama con un distanciamiento de 0.25 metros entre plantas e hileras, asimismo se estableció una hilera secundaria de siembra central con una distancia de 0.5 metros entre plantas (imagen 3).

Imagen 3: Siembra de plántulas

l seguimiento climático y fisiológico del cultivo se realizó mediante dispositivos electrónicos: dataloggers en el caso de la temperatura y la humedad Relativa, mientras que la luz fue registrada mediante un luxómetro. Al interior de cada invernadero, se ubicaron tres dataloggers en diferentes posiciones con el fin de registrar la variación climática al interior; también se dispuso un datalogger al exterior de los invernaderos. Diariamente la humedad relativa y la temperatura se monitorearon en intervalos de una hora, obteniendo el cambio de estas variables a lo largo del día; mientras que la luz fue medida con intervalo de 2 semanas en un día establecido, los puntos de medida fueron a las 7:00 a.m. – 12:00 m – 6:00 p.m. e realizaron cuatro muestreos quincenales de tres plantas al azar por cada variedad en cada invernadero, se obtuvieron así un total de dieciocho muestras, las cuales se sometieron a análisis de laboratorio para determinar el índice de área foliar, peso seco-fresco y el número de hojas por plantas (figura 4). Igualmente, se escogieron nueve plantas por cada invernadero (tres por variedad) en las cuales se realizó un control de crecimiento (alto - ancho) semanal. Se realizaron en total siete muestreos antes de la recolección del cultivo, en los cuales se llevó un seguimiento fotográfico donde se registraron los cambios tanto en tamaño como en color de las plantas.

n este estudio se calculó la tasa absoluta de crecimiento (TAC) (g/ día), el área foliar específica (AFE) (cm2/g) y la ganancia de peso fresco (g) a lo largo del desarrollo del cultivo. Estos índices permiten analizar el crecimiento del cultivo a través de la acumulación de materia seca, la cual depende del tamaño del área foliar, de la tasa a la cual se desarrollan las hojas y del tiempo en que el follaje persiste (Tekalign & Hammes, 2005). a TAC expresa el incremento en materia seca dado un intervalo de tiempo inicial, mientras que el AFE es la relación entre el área foliar total de la planta y la materia seca total de las hojas de la planta (Jarma, Rengifo, & Araméndiz-Tatis, 2006). La ganancia de peso fresco es una medida de gran importancia para el consumidor, ya que este es el peso por el cual se efectúa el pago.

Imagen 4: Aplicación de fertilizantes

Ecuación 1

Ecuación 2

Imagen 5: Mediciรณn de variables

Imagen 6: Anรกlisis de laboratorios

ANÁLISIS Y RESULTADOS E

l crecimiento y calidad de un cultivo se encuentra muy ligado a las condiciones ambientales en las cuales se desarrolla. En este caso, por encontrarse dentro de un invernadero, dichas condiciones están ligadas al material de la cubierta plástica utilizada. En la tabla 1, se muestran las condiciones ambientales medias en cada uno de los invernaderos durante el experimento. Se observa que la temperatura y humedad relativa en el invernadero con cubierta térmica son ligeramente mayores que el de cubertura convencional, especialmente durante el periodo diurno, lo cual es consecuencia de su mayor transmisibilidad a la radiación y sus aditivos térmicos que le permiten conservar una mayor cantidad de calor.

Tabla 1: Valores medios de temperatura, humedad relativa, nocturna (noche) y diaria (24 h) para cada condición de estudio.

a temperatura y la humedad relativa del aire influyen en el transporte hídrico y energético de las plantas y, por tanto, en su desarrollo. Un desarrollo óptimo se ve directamente influenciado por la variación de temperatura presentada durante el crecimiento. Todos los cultivos presentan un rango de temperatura óptima para su crecimiento sin embargo, también poseen un «límite térmico» en el cual la fisiología y funciones biológicas de la planta adquieren daños (reversibles) en su estructura funcional (máxima y mínima biológica) que reducen su crecimiento y algunas propiedades apetecidas en el mercado (sabor, color, tamaño etc.), (Florez, 2011). En la Fig. 1 se

puede observar la variación de temperatura máxima y mínima diarias registradas a lo largo de la duración del estudio, igualmente es posible visualizar las temperaturas óptimas, así como la máxima y mínima biológica del cultivo de lechuga.

Figura 1: Temperaturas máxima (superior), mínima (inferior) registradas en los invernaderos.

a Fig. 1 permite observar cómo, a lo largo del estudio, el cultivo fue expuesto a temperaturas por encima de su máximo biológico, por lo cual es de notar que se mantuvo en un estrés térmico continuo, tanto en el invernadero de cobertura térmica como en el convencional. Si bien en los dos invernaderos se presentaron temperaturas por encima del límite biológico, el convencional muestra un impacto menos dañino sobre el cultivo, ya que sus temperaturas, al ser menores, permitieron que el cultivo pudiese recuperarse y continuar su desarrollo en mayor tasa que el térmico. Retomando la Tab. 1, tanto la temperatura media diurna como nocturna obedecen a los valores promedio de desarrollo del cultivo de lechuga (diurna: 15-20 °C, nocturna: 10-15 °C), no obstante, las temperaturas máximas diarias se registraron entre las 12:00 y 3:00 p.m, y las mínimas entre las 12:00 y 5:00 a.m. por lo cual se puede decir acertadamente que el cultivo en la mayoría de su tiempo estuvo expuesto a temperaturas que, si bien permitían su desarrollo, no lo hacían en forma eficiente, reduciendo así su capacidad de desarrollo fisiológico. a Tab. 2 refleja el crecimiento continuo registrado en el estudio. Allí, el cultivo bajo cobertura térmica evidenció una mejor evolución en los primeros días después del trasplante tanto en el área foliar, como en el número de hojas y en el peso fresco; sin embargo, cumplidos los 30 días del análisis, el cultivo bajo cubierta convencional experimentó un aumento llamativo en su desarrollo, superando así el del cultivo bajo cobertura térmica.

Tabla 2: Datos de crecimiento para las tres variedades (Casabella (1), Vera (2) y Lollo Rosso (3)) en cada invernadero después del trasplante.

urante el crecimiento de los cultivos, se observa como el número de hojas desarrollado por cada variedad es muy semejante conforme aumentan los días. La variedad «Vera» manifestó en los dos invernaderos tener el mayor número de hojas, seguido de la «Casabella» y por último de la «Lollo Rosso». No obstante, finalizado el análisis, las plantas del invernadero convencional demostraron mayor capacidad para generar hojas. La uniformidad presentada en el número de hojas no es reflejada en el área foliar y en el peso fresco, ya que si se presta atención, para un mismo día el número de hojas puede ser muy parecido entre variedades, pero el área foliar y el peso fresco tiende a ser más desproporcionado entre la cobertura térmica y la convencional. Según (Galván & Rodríguez, 2008), con temperaturas diurnas muy altas, las hojas se alargan rápidamente, entonces la planta resulta poco compacta, obteniéndose lechugas de poco peso y conservación. Esto afirma la razón por la cual se presenta tal diferencia entre los valores. a Fig. 2 muestra el comportamiento de la TAC para las tres variedades en los dos invernaderos. Para todos los cultivos se evidencia una tendencia ascendente durante todo el estudio, esta es visiblemente diferente en tres partes principales del ciclo. Durante los primeros 30 días no se evidencian variaciones notables para ninguna de las variedades, esto debido a que las plantas se encuentran en un periodo de establecimiento, acostumbrándose a las nuevas condiciones climáticas y dedicándose principalmente a su desarrollo radicular. Durante los 15 días siguientes (30-45 días) se nota un aumento en la TAC para todas las variedades, demostrando que las plantas ya adecuadas al nuevo ambiente y, desarrollado su sistema radicular, comienzan la generación de biomasa diaria en una proporción más alta. En este punto no se evidencia un mayor contraste entre las variedades de cada invernadero.

Figura 2: Tasa Absoluta de Crecimiento - Cubierta térmica (color negro) – Cubierta convencional (color gris).

a tasa absoluta de crecimiento tiene una tendencia exponencial en todo el ciclo del cultivo (Fig. 2). En los últimos 15 días, ocurre hasta un 60% del crecimiento total. Según (Galván & Rodríguez, 2008) la máxima tasa de crecimiento, que en otros cultivos se alcanza antes del inicio de la fase de translocación, en la lechuga se alcanza al final del ciclo comercial, justo antes del inicio de la fase de translocación. Este aumento de crecimiento es más notorio en las plantas cultivadas bajo cubierta convencional; sin embargo, es de resaltar que la variedad que registró un mejor crecimiento es la «Vera» independientemente de la cubierta utilizada, ya que la cultivada bajo cobertura térmica registró valores muy cercanos a la «Casabella» en cubierta convencional. La variedad «Vera» (convencional) presentó la máxima TAC en el día 58 con 2,55g/día, superando los valores alcanzados por las otras dos variedades: «Casabella» (Conv.) = 1,82 g/día y Vera (Term.) = 1,72 g/día. En los dos invernaderos la variedad «Lollo Rosso» fue la que presentó un menor crecimiento. l comportamiento del área foliar específica (AFE) en función del tiempo puede ser observado en la Fig. 3, donde se evidencian valores muy altos en el inicio del estudio, los cuales decaen progresivamente con el pasar de los días. Los altos valores observados al inicio del estudio, se pueden asociar con una estrategia de sobrevivencia de las plantas, para captar y procesar mejor la energía solar, lo cual es necesario para establecerse rápidamente en el campo después del trasplante. La tendencia decreciente del AFE se puede

explicar, debido al incremento en biomasa de las plantas durante el ciclo de crecimiento, que proviene principalmente del incremento en peso de sus órganos vegetales. l igual que en la Fig. 2, el AFE se caracteriza por presentar tres estados de tiempo muy marcados. El primer estado se caracterizó por un lento crecimiento (30 días), debido a que en este periodo la planta es muy pequeña y apenas estaba desarrollando sus sistemas radicales y foliares, razón por la que la producción de materia seca por unidad de área y tiempo, al ser esta dirigida a la creación de sus raíces, fue muy pequeña. El segundo estado se caracteriza por tener una pendiente de caída mucho menor, porque ya creado el sistema radicular de las plantas, el desarrollo de biomasa comienza a tomar importancia en las hojas y, por ello, su valor disminuye. Al final del ciclo, cuando se genera el mayor crecimiento del cultivo (60%), también se genera la menor AFE. En este punto el aumento en biomasa para todas las variedades en relación con su área foliar es muy uniforme, por lo cual se puede decir que todas las variedades lograron encontrar un equilibrio final entre su área foliar y la biomasa.

Figura 3: Área Foliar Efectiva - Cubierta térmica (color negro) – Cubierta convencional (color gris).

e acuerdo con la Fig. 3, el máximo valor (5996,67 cm2/g) se presentó al inicio del desarrollo del estudio en la variedad «Lollo Rosso» cultivada bajo cubierta térmica, luego tendió a decrecer en forma paulatina hasta el final del estudio, en segundo lugar está la «Vera» bajo esta misma cobertura, pero en tercer lugar se encuentra de nuevo la variedad «Lollo Rosso», esta vez cultivada bajo la cubierta convencional. En investigaciones realizadas por (De Grazia, Tittonell, & Chiesa, 2001) en lechuga (Lactuca sativa L.), el AFE fue afectada por la atenuación del nivel de radiación, provocando un incremento en ella. Por otro lado, (Páez & López, 2000), indican que las plantas pueden ajustarse a un ambiente de menor irradiación aumentando el AFE (Jarma, Rengifo, & Araméndiz-Tatis, 2006). En este caso, se presentaron menores cantidades de radiación en el invernadero de cobertura térmica, por lo cual los cultivos dentro de él debieron incrementar su área foliar con el fin de suplir sus necesidades fotosintéticas al inicio de su crecimiento. a variedad «Lollo Rosso» se encuentra muy influenciada por la cantidad de radiación a la cual es expuesta durante su crecimiento. En este caso, la reducción de radiación dispuesta en la cobertura térmica es la causante del mayor desarrollo foliar durante los primeros días del estudio. No obstante, no es el único factor que se encuentra influenciado por la radiación. La lechuga «Lollo Rosso» se caracteriza por tener un color rojizo que es generado por las flavonoides antocianinas (pigmentos) presentes en las plantas. El registro fotográfico permitió observar que la variedad «Lollo Rosso» cultivada en el invernadero con cobertura convencional presentó una tonalidad totalmente roja-purpura en el ápice de sus hojas, mientras que para las plantas del invernadero térmico sus ápices presentaban tonalidades claras con mezclas de color verde. Esta diferencia de tonalidad es consecuencia del filtro UV presente en la cubierta térmica, ya que estos pigmentos funcionan como protección ante los rayos ultravioleta, por tanto, al ser más la incidencia de radiación ultravioleta en el invernadero convencional, la función de las antocianinas debe ser mayor que en la otra cubierta, lo que le otorga su color más rojizo. na de las variables más importantes de analizar en el crecimiento de un cultivo es naturalmente la producción de biomasa durante su desarrollo. Sin embargo, las variables más importantes a tener en cuenta en el mercado son, sin duda, el peso y el tamaño de cada planta de Lechuga. En la actualidad, la distribución y venta de lechuga se realiza por toneladas de producción. La venta de lechuga se realiza con base en el peso fresco de la planta, por esto es importante conocer tal valor. Asimismo, una característica que el consumidor percibe en primera instancia es el tamaño de la lechuga y el número de hojas, pues este tiende a ser el factor de preferencia al momento de escoger una lechuga en el mercado.

n la Fig. 4, se puede ver la variación del diámetro promedio y el peso fresco de la lechuga para todas las condiciones analizadas en este artículo. La ganancia de biomasa a lo largo del crecimiento del cultivo en todas las variedades representa también un aumento en el peso fresco de las plantas. En este caso, se evidencia nuevamente una superioridad por parte de las variedades cultivadas bajo cubierta convencional. Sin embargo, dichas variedades no presentan los mayores valores. La variedad «Vera» es el cultivo que presentó mayor ganancia de peso seco, cabe decir que se registró un mayor peso en la cobertura convencional, seguida por la variedad «Casabella» y, por último, la «Lollo Rosso» con valores muy parecidos entre sí. Si se analiza la ganancia de peso por variedades, es indudable que siempre se registraron mejores valores para los cultivados en el invernadero convencional. Esto puede ser causado por las temperaturas más bajas presentadas en este invernadero, lo cual influyó en la evapotranspiración, lo que hizo que la pérdida de agua fuese menor que en el otro invernadero.

Figura 4: Peso fresco y diámetro promedio - Cubierta térmica (color negro) – Cubierta convencional (color gris).

l considerar la expansión del área foliar como una respuesta plástica altamente influenciada por la radiación, es probable que las hojas más pequeñas y delgadas sean la respuesta de un autoajuste de la planta para captar el máximo posible de energía solar disponible para la asimilación clorofílica (Jarma, Rengifo, & Araméndiz-Tatis, 2006). Este autoajuste se ve reflejado principalmente en la posición de las hojas, las cuales comienzan a abrirse permitiendo que la mayor área esté en contacto directo perpendicular con

la radiación incidente, elemento que le otorga una mayor área fotosintética, pero también un mayor diámetro. En la Fig. 4, se puede ver cómo la evolución del diámetro en cada variedad presenta una relación muy cercana con la ganancia del peso fresco, dado que la evolución de esta variable presenta el mismo orden de crecimiento (Vera, Casabella y Lollo Rosso). Este alargamiento no solo se ve influenciado por la captación de radiación, pues según (Galván & Rodríguez, 2008), con temperaturas diurnas >24 ºC las hojas se alargan rápidamente, haciendo que la cabeza resulte poco compacta, entonces se obtienen lechugas de poco peso y conservación. Esto significa que si ocurre un alargamiento muy prolongado es posible que las lechugas pierdan peso, lo cual hace que una de las dos características importantes de compra sea disminuida mientras la otra se incrementa. as condiciones que favorecen el desarrollo de la lechuga son alta intensidad de luz y temperaturas medias entre 15 a 25 ºC. La lechuga tolera muy bien temperaturas por debajo del punto de congelamiento (heladas), pero no muy bien temperaturas altas, las que pueden producir necrosis en el margen de las hojas, que es donde se encuentra el tejido en crecimiento, con mayor contenido de agua y cutícula menos desarrollada (Galván & Rodríguez, 2008). Con base en esto y con ayuda del registro fotográfico, se puede notar cómo en el transcurso del desarrollo del cultivo se presenciaron varios problemas de necrosis en las hojas debido a la excesiva temperatura registrada en los invernaderos. Este daño produjo un menor desarrollo tanto de diámetros, como de ganancia de peso fresco, que, al final, son elementos de gran importancia comercial y de conservación en plantas próximas a cosecha.

CONCLUSIONES ||

Imagen 7: Planta de lechuga

l mayor desarrollo de cultivo fue observado en el invernadero de cubierta convencional debido a las bajas temperaturas registradas en este. Adicional a ello, se recomienda dar un mejor manejo de ventilación a los invernaderos con el fin de reducir durante las horas de la tarde el exceso de temperatura que puede causar daños al cultivo. a variedad «Vera» fue el cultivo que presentó una mejor adaptación a las condiciones climáticas en ambos invernaderos, pues registró un mayor número de hojas, área foliar, diámetro, peso seco y peso fresco. Mientras que la Variedad «Lollo Rosso» presentó el menor rendimiento. o se recomienda utilizar películas térmicas para el desarrollo del cultivo de lechuga, debido a que el incremento de temperatura no permite un óptimo desarrollo del cultivo. Asimismo, el filtro UV utilizado en esta película disminuye la función de las flavonoides, reduciendo el color rojo-purpura de la variedad «Lollo Rosso», el cual es apetecido en el mercado.

AGRADECIMIENTOS

ueremos hacer un reconocimiento a aquellas personas, entidades y empresas que nos brindaron su apoyo, asesoría y tiempo por hacer posible la realización de esta investigación. Agradecemos a Bienestar Universitario por acompañarnos desde el primer momento y permitir el desarrollo del proyecto por parte de los estudiantes, ya que fomentaron la investigación y el desarrollo profesional de los mismos. gradecemos de forma especial el respaldo y orientación del Profesor Ing. John Fabio Acuña Caita del Departamento de Ingeniería Civil y Agrícola de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia, asimismo, al ingeniero Daniel Briceño por el acompañamiento y asesoría brindada a lo largo del proyecto; gracias a la colaboración de cada uno de ellos ha sido posible el desarrollo de esta investigación. De igual manera, queremos expresar nuestro agradecimiento al profesor Ing. Ricardo Martínez y al Laboratorio de Estructuras del Edificio IEI de la Facultad de Ingeniería por la donación de la guadua para construcción de la estructura y las unidades experimentales; a la Facultad de Agronomía, representada por el profesor Jaime Cuervo y la profesora Liz Patricia Moreno por permitirnos el espacio para la construcción de los invernaderos y el uso de los laboratorios de fisiología vegetal para el desarrollo de las prácticas. Igualmente, agradecemos al Taller de Mantenimiento de Ingeniería, ya que la ayuda de sus trabajadores fue indispensable para la construcción de los invernaderos. gradecemos a Agroinsumos Los Pinos y a PQA por la donación de los plásticos para los invernaderos y asesoría en el uso e instalación de estos, igualmente a la empresa Brenntag por el suministro de los fertilizantes y a Semillas Arroyave por la donación de las plántulas de lechuga. Por otro lado, agradecemos a todas las personas que de alguna manera contribuyeron en nuestro progreso y desarrollo, ya que, gracias a estos aportes el grupo AMARANTO se ha consolidado cada día más. inalmente, hacemos un reconocimiento especial a Johanna Carolina Hernández por ser la precursora de este proyecto, así como la fundadora del grupo, por su pasión y dedicación por la Ingeniería Agrícola y por motivarnos con ella para seguir dando soluciones a través de la investigación a los problemas de la agroindustria.

A F

APORTE INVESTIGATIVO

e realizaron análisis individuales de determinados parámetros que se manifiestan en los cultivos bajo invernadero, los cuales actúan de manera directa en el desarrollo fisiológico del cultivo de lechuga bajo las dos condiciones de ambiente controlado de la presente investigación; se tuvieron en cuenta parámetros tales como la humedad relativa, la temperatura, el contenido de solidos solubles, el porcentaje acidez e incidencia de la luminosidad y el efecto directo de las películas térmicas; lo que dio como resultado varias conclusiones en cuanto a la respuesta del cultivo en relación con su desarrollo y crecimiento fisiológico bajo invernadero.

Imagen 8: XII Congreso CIDAPA República Dominicana

l análisis del comportamiento de la humedad relativa en el cultivo de lechuga (Lactuca sativa), variedad «Vera», bajo dos condiciones de ambiente controlado, mostró como resultado una relación entre la humedad presente en los ambientes controlados y parámetros de crecimiento como la producción de área foliar y peso seco, lo que influye directamente en el desarrollo fisiológico de las plantas y da como conclusión que, efectivamente, la humedad relativa es uno de los factores más influyentes en el desarrollo óptimo de cualquier cultivo en relación con la comparación entre ambientes controlados. En la evaluación de los contenidos de solidos solubles y porcentaje de acidez en las tres variedades de lechuga cultivada en invernadero bajo condiciones específicas, se encontró que en el jugo de las hojas de lechuga se presenta una relación con la calidad del producto cosechado bajo invernadero, al realizar un análisis de los datos recogidos en laboratorio se logró observar que existe un menor contenido tanto en la cantidad de solidos solubles, como en el porcentaje de acidez de los productos que se desarrollaron bajo el invernadero con filtro uv y con mayor termicidad. n cuanto a la incidencia de la luminosidad en el desarrollo de lechuga se encontró que uno de los resultados más visibles durante la investigación de la variedad «Lollo Rosso» fue una mayor coloración morada en el invernadero que contaba con una cubierta sin filtro UV, esto, producto de la interacción de la radiación con las antocianinas presentes en esta variedad. Realizando un análisis a la incidencia de la temperatura en la producción de lechuga, bajo condiciones de ambiente controlado se logró concluir que el invernadero más adecuado para el cultivo de lechuga es el que no presenta filtro UV, ya que se halló un mejor desarrollo fisiológico y una mejor calidad de las lechugas en comparación con el invernadero con filtro UV.

Imagen 9: Semana Itinerarte Universidad Nacional de Colombia

Imagen 10: Congreso Internacional de Plásticos Agrícolas, Argentina

n el marco de esta investigación se desarrolló la tesis de maestría denominada Análisis comparativo de la respuesta de 3 variedades de lechuga (Lactuca sativa) tipo gourmet en la producción bajo ambientes protegidos en la sabana de Bogotá que se enmarca en la línea de investigación en agroplasticultura promovida por el Grupo en Tecnología, Innovación y Diseño Agroindustrial (GTI). Con los resultados de esta investigación se busca contribuir a una mejor comprensión del funcionamiento de los sistemas protegidos y, de igual forma, que esta sirva de base para obtener el óptimo aprovechamiento de las posibilidades que nos brinda este tipo de agricultura. inalmente, se desarrolló el artículo titulado Efecto de las películas térmicas en cultivo de lechuga (Lactuca sativa) bajo invernadero donde se presenta una investigación que enmarca los principales efectos del uso de plásticos con aditivos y propiedades térmicas en el cultivo de lechuga, así como una comparación entre algunos de los efectos que causan estos plásticos sobre las tres variedades estudiadas.

F 32

os trabajos investigativos de tipo artículo científico se pueden encontrar en la página web de AMARANTO: https://sites.google.com/site/amarantounal/, así como una reseña del grupo, los proyectos realizados y su participación en eventos internacionales y nacionales, como la semana itinerante, la semana técnica de ingeniería agrícola, el XII Congreso CIDAPA en República Dominicana, el I Seminario de Ingeniería Agrícola y el II congreso internacional de plásticos agrícolas en Argentina.

Agroplasticultura: Nombre que recibe la utilización de plásticos en la agricultura con muy diversos fines, como lo son proteger y dar soporte a los cultivos.

Luxómetro: Instrumento de medición que permite medir simple y rápidamente la iluminancia real y no subjetiva de un ambiente. La unidad de medida es lux.

Área foliar: El área foliar de una planta se refiere a la cantidad de superficie de hoja que ella posee.

Materia orgánica: Residuos vegetales y animales en distintas etapas de descomposición que limitan el deterioro físico, mejoran la disponibilidad de los nutrientes y la actividad biológica.

Biomasa: Materia biológica no fósil, de origen vegetal o animal empleada como alimento, combustible o enmienda del suelo. Dataloggers: Dispositivos electrónicos que registran y almacenan datos en tiempo real por medio de sensores electrónicos. Eficiencia: Relación entre el rendimiento (o la producción) de un sistema y los insumos que necesita.

Microclima: Situación de la atmósfera en un lugar concreto o en una región, características atmosféricas diferentes al entorno durante un período prolongado de tiempo.

GLOSARIO Mulching (mulch): Cobertura de protección, generalmente compuesta por materia orgánica o coberturas plásticas, que se colocan alrededor de las plantas para evitar la evaporación de la humedad, la congelación de las raíces y el crecimiento de malas hierbas. Película plástica: Es un material sintético utilizado en los cultivos para la conservación de calor al interior del invernadero.

NOTA: Los conceptos anteriores fueron tomados de FAO Organización de las Naciones Unidas para la agricultura y la alimentación, (2009 ). Glossary on Organic Agriculture; Roma, Italia.

BIBLIOGRAFÍA Acuña, J. F. (2009). Control Climático en invernaderos. Bogotá, Colombia: Universidad Nacional de Colombia. Bastida, A. T., & Ramírez, J. A. (2008). Los Invernaderos en México. (233 ed.). Chapingo, México.: Universidad Autónoma Chapingo. CCI, C. C. (2006). Plan hortícola nacional. Corporación Colombia Internacional, Bogotá., 41-44. Cockshull, K., Graves, C., & Cave, C. (1992). The influence of shading on yield of glasshouse tomatoes. J. Hortic. Sci.(67), 11-24. De Grazia, J., Tittonell, P., & Chiesa, A. (2001). Efecto de la época de siembra, radiación y nutrición nitrogenada sobre el patrón de crecimiento y el rendimiento del cultivo de lechuga (Lactuca sativa L.). Universidad Nacional de Lomas de Zamora, Argentina (16). Delgado, A. E., Aperador, W., & Bautista, J. H. (2010). Propiedades ópticas de películas pebd con diferentes mezclas de aditivos. Ingeniería y Ciencia, 7(14), 49-70. Florez, V. (2011). Sustratos, manejo del clima, automatización y control en sistemas de cultivo sin suelo. Bogota: Editorial UN. Galván, G., & Rodríguez, J. (2008). Cultivos de hoja, lechuga. Generalidades y ecofisiologia. Montevideo, Uruguay: Universidad de la República. Jarma, A., Rengifo, T., & Araméndiz-Tatis, H. (2006). Fisiología de estevia (Stevia rebaudiana) en función de la radiación en el Caribe colombiano. II. Análisis de crecimiento. Agronomía Colombiana(24), 38-47.

Kittas, C., Tchamitchian, M., Katsoulas, N., Karaiskou, P., & Papaioannou, C. (2006). Effect of two UV-absorbing greenhouse-covering films on growth and yield of an eggplant soilless crop. Scientia Horticulturae(110), 30-37. Orgaz, F., Fernandez, M., Bonachela, S., Gallardo, M., & Fereres, E. (2005). Evapotranspiration of horticultural crops in an unheated plastic greenhouse. Agricultural Water Management 72, 81-96. Páez, A. P., & López, J. (2000). Crecimiento y respuestas fisiológicas de plantas de tomate cv. ‘Río Grande’. Revista Facultad de Agronomia, 2(17), 173-184. San Juan, J. (2001). Análisis de la evolución de la superficie invernada en la provincia de Almería mediante teledetección de imágenes thematic mapper (TM) del satelite landsat desde la campaña 1984/1985 hasta la campaña 1999/2000. Almería, España: F.I.A.P.A. Sánchez del Castillo, F. (2007). Proyecto Educativo de la Licenciatura Ingeniero Agrónomo en Horticultura Protegida. (86 ed.). Chapingo, México.: Departamento de Fitotecnia. Universidad Autónoma Chapingo. Tekalign, T., & Hammes, P. (2005). Growth and productivity of potato as influenced by cultivar and reproductive growth II. Growth analysis, tuber yield and quality. Scientia Horticulturae(105), 29-44.

Se terminó de imprimir en las instalaciones de GRACOM Gráficas Comerciales, Ubicada en la Ciudad de Bogotá, Colombia, en la Carrera 69K N° 70-76, en el mes de abril de 2014. El tiraje es de 500 ejemplares en papel Ivory de 90 gramos. Las fuentes utilizadas: Arvo, Steelfish.