CONTROL DE HUMEDAD EN CULTIVOS HIDROPONICOS DE MAÍZ EN SUSTRATO DE MEZCLA DE CASCARILLA DE ARROZ QUEMADA Y ESCORIAS DE CARBÓN MINERAL






Por: Felipe Calderón Sáenz y Ricardo Ambrosio C.
acaldero@cable.net.co

Bogotá - Colombia
Noviembre/99 - Abril/2000

OBJETIVOS

Verificar el funcionamiento de un sensor de humedad.

RESUMEN

Se instaló un experimento con plantas de maíz “pira”, hidropónicas el 23 de Noviembre/99 con el fin de verificar el funcionamiento de un sensor de humedad. A continuación se describe dicho experimento: Se tomó un recipiente plástico de 20 lts de capacidad; se llenó con 10 lts de sustrato seco consistente de una mezcla 3:1 por volumen de Cascarilla de Arroz quemada al 50 % y Escoria de Carbón. La profundidad del sustrato fue de 20 cm. En el recipiente se instaló un sensor de humedad tipo MA-10 colocado horizontalmente en el centro del sustrato a 3 cm del fondo del recipiente. Se colgó el recipiente de una báscula de 5 kg de capacidad y se descontó el peso del recipiente y el sensor, quedando la báscula en ceros. Una vez lleno el recipiente con los 10 lts de sustrato seco se tomó el peso inicial del experimento. Pesó 3100 grs. Se remojó con 2 lts solución nutritiva de C.E. = 1.80. Diez minutos después habían drenado 0.7 lts. La C.E. del primer lixiviado fue 2.40 mmhos/cm. Se agregaron 2 lts adicionales y se inició la toma de lecturas del peso del recipiente.

Los datos del primer día de instalado el experimento, aunque poco significativos pueden verse en el cuadro siguiente:

Fecha

Hora

Peso

Lectura; mA

Observaciones

Noviembre 23/99

18:55:00

 

Aun no estaba homogeneizada la humedad.

 

19:03:00

5100

0.64

Lixiviado C.E.= 2.65

 

19:13:00

4950

0.84

 

 

19:40:00

 

 

Se agregaron 2 lts adicionales

 

19:45:00

5350

1.75

Agua total retenida = 2250 ml.

 

20:00:00

4850

1.3

Lixiviado C.E.= 2.50

 

20:30:00

4850

1.55

 

Desde el 24 de Noviembre hasta el 30 de Noviembre se tomaron algunas lecturas, pero ni el peso del recipiente ni la lectura de humedad bajaron significativamente en este período. A partir de este día y hasta casi un mes despues, los valores de las lecturas fueron relativamente erráticos. Por un lado las plantas muy pequeñas consumían poca cantidad de agua y por otro lado es posible que el contacto íntimo entre el electrodo y el suelo solo se logre después de unos días bajo las condiciones de campo.

En la primera semana de diciembre, se sembraron 15 semillas de Maíz Pira, en 5 huecos, de a tres semillas por hueco. Los riegos efectuados fueron R4 en Nov. 29, R5 en Nov. 30 y R6 en Dic 14. Desde ahí no se volvió a regar hasta Enero 12 del 2000, fecha en cual ya se tenían las plantas germinadas, de una altura de 20 cm y creciendo vigorosamente. Germinaron únicamente 5 plantas, cuatro de buena calidad y una quinta de mala calidad.

Durante los primeros dias del experimento, la relación entre el peso del sustrato y la conducción fue un poco errática y casi horizontal. Es decir primero no se observaron variaciones ni de peso ni de conducción. Las pocas variaciones que se presentaron se debieron al cambio de la conductividad eléctrica de la solución de riego. Esto debido a que las plantas apenas estaban en proceso de germinación y cuando aun eran muy pequeñas, no lograban afectar sustancialmente el contenido de humedad del sustrato. Paulatinamente durante el primer mes se fue desarrollando y observando la relación entre la lectura de conducción y el Peso del recipiente como puede apreciarse en el siguiente gráfico.


A partir de Enero 12/2000 se empezó a llevar un registro diario de Peso del recipiente, de la Conducción Eléctrica del Sensor y de los riegos efectuados. Solamente se efectuaron riegos cuando la Conducción bajó de 0.50 mA. Se observó el estado de stress hídrico de las plantas y se anotó en las observaciones. Hasta Febrero 18 la lectura se realizó utilizando una fuente de D.C. de 5.0 V., la cual presentó lectura inestable por efectos de la polarización de los electrodos. A partir de Febrero 18 se empezó a utilizar una fuente de A.C. de 3.84 V. Esta se calibró permanentemente mediante un electrodo de Conductividad y un patrón de KCl de 3.33 mmhos/cm. Con esta nueva fuente la lectura fue muy estable.

El 10 y 12 de Marzo, se regó con agua pura, debido a que la conductividad del lixiviado estaba un poco elevada.

Los resultados de las mediciones pueden verse en el Anexo No. 1

ANALISIS DE RESULTADOS

VARIACION DE LA LECTURA EN EL TIEMPO

La relación entre las lecturas de Conducción y el tiempo siguió un típico comportamiento en “diente de sierra”. Cuando se regaban las plantas, la lectura subía abruptamente y luego iba descendiendo a medida que las plantas absorbían la humedad del sustrato para volver a ascender con cada nuevo riego.




Pocas veces se observaron en las plantas signos de marchitez. En Feb. 14 se observaron signos de Marchitez, con una lectura de 0.11 mA, hacia las 12:45 PM con elevado brillo solar y alta temperatura en el invernadero. Otros días como en Febrero 7 a las 19:00 con lecturas de 0.09 mA no se observaron signos de Marchitez. Hay que tener en cuenta la hora de esta lectura, ya que a esta hora no había irradiación y la temperatura era mas moderada que hacia las 12 M. En Febrero 29 se presentaron signos de deshidratación hacia la 1:10 PM con una lectura de 0.19 mA.

RELACION ENTRE VALORES DE LECTURA Y NECESIDAD DE RIEGO

Los valores bajo los cuales se efectuó el riego pueden verse en la tabla de datos. Siempre se regaron las plantas cuando la lectura de Conducción fue inferior a 0.50 mA, en algunos casos tan baja como 0.09 mA (Feb. 7) y 0.11 mA (Feb. 12 y Feb. 14). Una vez regadas las plantas y antes de tomar la siguiente lectura se esperó como mínimo una hora hasta completa homogenización de la humedad en el sustrato y drenaje del exceso de agua. Los valores de conducción leidos con posterioridad al riego fueron como era de esperar elevados. Estos valores iban descendiendo en el transcurso de los siguientes dias, hasta llegar a valores bajos indicativos de necesidad de riego. En general se regaron las plantas cuando el valor de la lectura fue inferior a 0.31 mA.

RELACION ENTRE VALORES DE LECTURA DE CONDUCCION Y EL PESO DEL SUSTRATO



Como puede verse en la respectiva gráfica, la relación entre el porcentaje de humedad en el sustrato y la medida de conducción fue linear y de alto grado de correlación durante todo el tiempo que duró el experimento. La linea roja representa la variación de la conducción vs. el incremento de peso del sustrato mas Planta. Como se puede apreciar, la linea roja sube y baja en forma inclinada, siguiendo un patrón definido cuya pendiente promedia representa la relación entre Conducción y Humedad. A medida que se fue desarrollando el experimento, la linea se fue dezplazando hacia la derecha debido al aumento de peso del conjunto Sustrato-Planta por el crecimiento de la planta. Igualmente al colonizar las raices profusamente el sustrato se crea un efecto de aumento en la retención de humedad el cual se vió reflejado en mayores lecturas de conducción cuando la planta era recien regada.

Ver fotos de este experimento en los discos: Disco59 Foto15; Disco75; Disco 76;

ANEXO No. 1 Datos Completos se enviarán por E-Mail a solicitud del Interesado.