Cómo se cultiva el tomate hidropónico?

En Estados Unidos de América, el consumo de tomates (y de productos derivados de la hidroponia) ha aumentado de forma considerable en los últimos 20 años debido al cambio de mentalidad del americano promedio de consumir productos "mas sanos", "más orgánicos", con "menos aditivos" sin embargo, la realidad es que en el cultivo hidropónico también se usan diferentes insecticidas, bactericidas y otros, solo que son más fáciles de controlar sus concentraciones y se usan en menos oportunidades debido al aislamiento relativo que MEJORA el control de plagas del cultivo hidropónico.

Mientras el tomate crece de forma natural en los países con climas tropicales y subtropicales, en países con climas templados, el cultivo se realiza en invernaderos de cultivo hidropónico que pueden ser de sustrato o de raíz flotante (se prefiere el sustrato).

La ventaja de cultivar el tomate en un cultivo hidropónico en ambiente controlado (en invernadero) es la capacidad de modificar todos los factores relacionados con su desarrollo de forma más minuciosa como cultivar en áreas con suelos no aptos (si se hace con técnica de hidroponia), evitar las pérdidas excesivas de agua por evaporación, control estricto de la temperatura, riego más efectivo, control de los efectos del viento y de la exposición directa a la luz solar  y la capacidad de "aislarlo" de las posibles plagas (esto no es totalmente cierto dado que algunas plagas logran ingresar a los invernaderos y requieren acciones más específicas). Pero, sobre todo la ventaja es poder aislarlo del suelo que en puede aportar salinidad, concentraciones inadecuadas de nitratos y otros minerales, humedad inadecuada, oxigenación pobre de las raíces y enfermedades.

La desventaja de los cultivos hidropónicos estriba en el consumo de energía para el mantenimiento de la temperatura en los invernaderos y lo costoso de la "PRIMERA INVERSIÓN" en implementos de riego. Hay manuales como el Manual de Hidroponia Popular que ofrece técnicas con las cuales se pueden lograr resultados similares a los cultivo muy tecnificados, con una inversión menor y con un costo de mantenimiento relativamente bajo.

Tomates hidropónicos

El invernadero Ideal:

Un material de cobertura ideal para un invernadero de cultivo hidropónico es aquel que tenga propiedades adecuadas de aislamiento térmico, permita pasar la porción visible de la luz solar, bloquee los rayos infrarrojos que las plantas no aprovechan y los ultravioleta los bloquee o los convierta por fluorescencia en luz visible para aumentar el aprovechamiento de la luz. Además debe ser flexible, resistente y poder ser elaborado en paneles anchos para ahorrar en armazones de metal de sostén, además de que tiene que ser liviano. 
 
Hay una gran cantidad de materiales que pueden ser utilizados para el recubrimiento de los invernaderos para cultivo hidropónico:

Vidrio: Permite el paso de la luz visible y también la infrarroja y ultravioleta, aísla bien las temperaturas, es pesado en inflexible. Ha sido usado ampliamente en el cultivo hidropónico

PVC: excelente aislante, no viene en paneles anchos, es flexible y resistente. No es biodegradable!!!! Es usado en el cultivo hidropónico en Japón.

Polietileno: Usado en dos capas con sistema de inflado forma un colchón de aire aislante, permite más resistencia al viento. Pero es costoso. Se puede hacer que filtre bien las bandas de luz que no interesan para el cultivo hidropónico

La luz y la fotosíntesis:

La fotosíntesis es el método biológico mediante el cual las plantas sintetizan, a partir de materia inorgánica, materia orgánica como azúcares y proteínas. Su nombre lo dice, requiere LUZ (foto) para poder realizar esas funciones anabólicas. La poción o banda de la luz visible que genera la fotosíntesis es la comprendida entre 400 y 700 nanómetros (luz visible). Ya habíamos dicho antes que la luz infrarroja y ultravioleta no son usadas por las plantas. El tiempo total de luz que debe recibir una planta es de al menos 6 horas. Esto no es problema en los países tropicales, pero constituye un reto en los países templados. En algunos cultivos de tomate, los productores han realizado pruebas sombreando las plantas y han mostrado resultados de mejores cultivos. Sin embargo, en estudios controlados, hasta un 1% de reducción de luz se ha comprobado que reduce 1% la fotosíntesis y, por ende, reduce 1% la productividad del cultivo hidropónico.

Humedad:

Para el cultivo del tomate hidropónico, la humedad ideal debe ser entre 65% a 75% en la noche y de 80% a 90% en el día. La humedad garantiza que las plantas puedan transpirar, refrescar la temperatura, mejora el tamaño de los tomates hidropónicos y además asegura que las hojas no crezcan excesivamente y mejore la floración.

Circulación de aire y calidad del aire:

Las plantas en un cultivo de tomate hidropónico, si están en un sistema totalmente cerrado, requieren medios de ventilación y circulación del aire que pueda además tener generadores de CO2 para aumentar la cantidad de carbono utilizable para la fotosíntesis y generación de azúcares por parte de las frutas del cultivo hidropónico.

Hay quienes usan quemadores de butano o propano o etileno para generar CO2 en los invernaderos, es necesario hacer notar que el etileno y sus derivados dañan el cultivo de tomate hidropónico.

Semillas:

Hay varias variedades de tomate que generalmente son híbridos: Apolo, Belmondo, Caruso, Dombito, Larma, Perfecto, Trend y Trust. Son costosas pero dan excelentes resultados con producción y germinación que puede ser predecible y plantas que ya se sabe su tamaño y productividad. 
 
Algunas personas, debido a los costos, tratan de usar semillas de las frutas maduras para cultivar nuevas generaciones de plantas, pero por ser híbridas, las plantas resultantes pueden no tener las mismas características de la original (si no, pregúntenle a Mendel que tuvo un verdadero fiasco con sus plantas cuando estudiaba las leyes que rigen la herencia).

Otra forma de saltar el paso de la semilla es el usar brotes de las mismas plantas para generar nuevos cultivos. Esto está bien a pequeña escala pero es impráctico a grandes escalas.

En conclusión los beneficios de tener semillas de buena calidad superan los costos de las mismas.

Germinación:

Se puede realizar en bandejas con mezclas sin tierra como arena de río, perlita, cascarilla de arroz que previamente ha sido empapada para asegurar un perfecta distribución de la humedad para germinar las semillas. Se pueden luego agregar los nutrientes y regar con agua para mantenerlas húmedas (no deben estar flotando en un baño de agua, solo deben estar húmedas).

Una vez que brotan, se dejan en la bandeja hasta que se vea que generan un tallo con brotes laterales y que la raíz va a resistir la manipulación del trasplante.

Los semilleros o almácigos deben estar expuestos a la luz solar directa para asegurar que germinen de forma adecuada las semillas de nuestros tomates hidropónicos.

La germinación debe ocurrir dentro de la primera semana de colocadas las semillas. La post-emergencia ocurre entre el día 5 y el 12 y el trasplante se realiza el día 12 al 14.

Tipos de cultivo y medios de cultivo:

El cultivo de tomate hidropónico se puede realizar de muchas maneras:

Como cultivo de raíz flotante hidropónico ya sea con envases en los cuales la raíz esté sumergida o en envases con flujo continuo de nutriente que bañe las raíces. Este método requiere bombas para mover el agua y los nutrientes e implica altos costos en energía y en implementos además de mantenimiento.

Como cultivo en sustrato sólido, el tomate en general prefiere el cultivo hidropónico en perlita que es un material que permite buena aireación, distribución y crecimiento de las raíces. Además de poder ser esterilizado al vapor para evitar plagas y puede ser lavado. La otra ventaja es que cuando está seco es muy liviano para su transporte.

El cultivo hidropónico de tomates en sustrato sólido puede hacerse con sistemas de bolsas con tubos de irrigación y ranuras de drenaje o en sistemas cerrados. Los cultivos en sistemas cerrados pueden crear concentraciones tóxicas de sales en el medio de cultivo si se reutiliza sin lavar y no se asegura un buen sistema de drenaje. Ver sistemas de cultivo hidropónico

Los nutrientes para las plantas de tomate 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. 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. Composición de las soluciones nutritivas Además de los elementos que los vegetales extraen del aire y del agua (Carbono, Hidrógeno y Oxígeno) ellos consumen con diferentes grados de intensidad los siguientes elementos:

- Indispensables para la vida de los vegetales:
Cantidades en que son requeridos por las plantas
Grandes Intermedias Muy pequeñas
(elementos menores)
Nitrógeno Azufre Hierro
Fósforo Calcio Manganeso
Potasio Magnesio Cobre
Zinc
Boro
Molibdeno
- Utiles pero no indispensables para su vida:
Cloro
Sodio
Silicio
- Innecesarios para las plantas, pero necesarios
para los animales que las consumen:
Cobalto
Yodo
- Tóxicos para el vegetal:
 
Aluminio
 
Es muy importante tener en cuenta que cualquiera de los elementos antes mencionados pueden ser tóxicos para las plantas si se agregan al  medio en proporciones inadecuadas, especialmente aquéllos que se han denominado elementos menores. Funciones de los elementos nutritivos en las plantas.

De los 16 elementos químicos considerados necesarios para el crecimiento saludable de las plantas, 13 son nutrientes minerales. Ellos en condiciones naturales de cultivo (suelo) entran a la planta a través de las raíces. El déficit de sólo uno de ellos limita o puede disminuir los rendimientos y, por lo tanto, las utilidades para el cultivador. De acuerdo con las cantidades que las plantas consumen de cada uno de ellos (no todos son consumidos en igual cantidad) los 13 nutrientes extraídos normalmente del suelo son clasificados en tres grupos:

La localización de los síntomas de deficiencia en las plantas se relaciona mucho con la velocidad de movilización de los nutrientes a partir de las hojas viejas hacia los puntos de crecimiento; en el caso de los elementos más móviles (Nitrógeno, Fósforo y Potasio) que son traslocados rápidamente, los síntomas aparecen primero en las hojas más viejas. Los elementos inmóviles, como el Calcio y el Boro, causan síntomas de deficiencia en los puntos de crecimiento. En algunos elementos, el grado de movilidad depende del grado de deficiencia, la especie y el nivel de nitrógeno. Hay muy poca movilidad del Cobre, el Zinc y el Molibdeno desde las hojas viejas hacia las hojas jóvenes, cuando las plantas están deficientes en esos elementos. Elementos mayores (Nitrógeno, Fósforo, Potasio) El Nitrógeno, Fósforo, y Potasio se denominan "elementos mayores" porque normalmente las plantas los necesitan en cantidades tan grandes que la tierra no puede suministrarla en forma completa. Se consumen en grandes cantidades. 
 
Nitrógeno (N) Es absorbido en forma de (NO3)- y (NH4)+
i) Características
- otorga el color verde intenso a las plantas
- fomenta el rápido crecimiento
- aumenta la producción de hojas
- mejora la calidad de las hortalizas
- aumenta el contenido de proteínas en los cultivos de alimentos y forrajes.
ii) Deficiencia
- aspecto enfermizo de la planta
- color verde amarillento debido a la pérdida de clorofila
- desarrollo lento y escaso
- amarillamiento inicial y secado posterior de las hojas de la base de la planta que continúa hacia arriba, si la deficiencia es muy severa
y no se corrige; las hojas más jóvenes permanecen verdes.
iii) Toxicidad
- cuando se le suministra en cantidades desbalanceadas en relación con los demás elementos, la planta produce mucho follaje de color verde oscuro, pero el desarrollo de las raíces es reducido
- la floración y la producción de frutos y semillas se retarda.
Fósforo (P) Las plantas lo toman en forma de P2O5
i) Características
- estimula la rápida formación y crecimiento de las raíces
- facilita el rápido y vigoroso comienzo a las plantas
- acelera la maduración y estimula la coloración de los frutos
- ayuda a la formación de las semillas
- da vigor a los cultivos para defenderse del rigor del invierno.
ii) Deficiencia
- aparición de hojas, ramas y tallos de color purpúreo; este síntoma se nota primero en las hojas más viejas
- desarrollo y madurez lentos y aspecto raquítico en los tallos
- mala germinación de las semillas.
- bajo rendimiento de frutos y semillas.
iii) Toxicidad
- los excesos de fósforo no son notorios a primera vista, pero pueden ocasionar deficiencia de cobre o de zinc.
Potasio (K) Las plantas lo toman en forma de K2O
i) Características
- otorga a las plantas gran vigor y resistencia contra las enfermedades y bajas temperaturas
- ayuda a la producción de proteína de las plantas
- aumenta el tamaño de las semillas
- mejora la calidad de los frutos
- ayuda al desarrollo de los tubérculos
- favorece la formación del color rojo en hojas y frutos.
ii) Deficiencia
- las hojas de la parte más baja de la planta se queman en los bordes y puntas; generalmente la vena central conserva el color verde.; también tienden a enrollarse
- debido al pobre desarrollo de las raíces, las plantas se degeneran antes de llegar a la etapa de producción
- en las leguminosas da lugar a semillas arrugadas y desfiguradas que no germinan o que originan plántulas débiles.
iii) Toxicidad
- no es común la absorción de exceso de potasio, pero altos niveles de él en las soluciones nutritivas pueden ocasionar deficiencia de magnesio y también de manganeso, zinc y hierro.
Elementos secundarios (Calcio, Azufre y Magnesio)
Se llaman así porque las plantas los consumen en cantidades intermedias, pero son muy importantes en la constitución de los organismos vegetales.
Calcio (Ca) Es absorbido en forma de CaO
i) Características
- activa la temprana formación y el crecimiento de las raicillas
- mejora el vigor general de las plantas
- neutraliza las sustancias tóxicas que producen las plantas
- estimula la producción de semillas
- aumenta el contenido de calcio en el alimento humano y animal.
ii) Deficiencia
- las hojas jóvenes de los brotes terminales se doblan al aparecer y se queman en sus puntas y bordes
- las hojas jóvenes permanecen enrolladas y tienden a arrugarse
- en las áreas terminales pueden aparecer brotes nuevos de color blanquecino
- puede producirse la muerte de los extremos de las raíces
- en los tomates y sandías la deficiencia de calcio ocasiona el hundimiento y posterior pudrición seca de los frutos en el extremo opuesto al pedúnculo.
iii) Toxicidad
- no se conocen síntomas de toxicidad por excesos, pero éstos pueden alterar la acidez del medio de desarrollo de la raíz y esto sí afecta la disponibilidad de otros elementos para la planta.
Magnesio (Mg) Las plantas lo absorben como MgO
i) Características
- es un componente esencial de la clorofila
- es necesario para la formación de los azúcares
- ayuda a regular la asimilación de otros nutrientes
- actúa como transportador del fósforo dentro de la planta
- promueve la formación de grasas y aceites.
ii) Deficiencia
- pérdida del color verde, que comienza en las hojas de abajo y continúa hacia arriba, pero las venas conservan el color verde
- los tallos se forman débiles, y las raíces se ramifican y alargan excesivamente
- las hojas se tuercen hacia arriba a lo largo de los bordes
iii) Toxicidad
- no existen síntomas visibles para identificar la toxicidad por magnesio.
Azufre (S)
i) Características
- es un ingrediente esencial de las proteínas
- ayuda a mantener el color verde intenso
- activa la formación de nódulos nitrificantes en algunas especies leguminosas (frijoles, soya, arvejas, habas)
- estimula la producción de semilla
- ayuda al crecimiento más vigoroso de las plantas.
ii) Deficiencia
- cuando se presenta deficiencia, lo que no es muy frecuente, las hojas jóvenes toman color verde claro y sus venas un color más claro aún; el espacio entre las nervaduras se seca
- los tallos son cortos, endebles, de color amarillo
- el desarrollo es lento y raquítico.

Elementos menores (Cobre, Boro, Hierro, Manganeso, Zinc, Molibdeno y Cloro)
Las plantas los necesitan en cantidades muy pequeñas, pero son fundamentales para regular la asimilación de los otros elementos nutritivos.
Tienen funciones muy importantes especialmente en los sistemas enzimáticos. Si uno de los elementos menores no existiera en la solución nutritiva, las plantas podrían crecer pero no llegarían a producir o las cosechas serían de mala calidad.
Cobre (Cu)
i) Características
- el 70 por ciento se concentra en la clorofila y su función más importante se aprecia en la asimilación.
ii) Deficiencia
- severo descenso en el desarrollo de las plantas
- las hojas más jóvenes toman color verde oscuro, se enrollan y aparece un moteado que va muriendo
- escasa formación de la lámina de la hoja, disminución de su tamaño y enrollamiento hacia la parte interna, lo cual limita la fotosíntesis.
iii) Toxicidad
- clorosis férrica, enanismo, reducción en la formación de ramas y engrosamiento y oscurecimiento anormal de la zona de las raíces.
Boro (B)
i) Características
- aumenta el rendimiento o mejora la calidad de las frutas, verduras y forrajes, está relacionado con la asimilación del calcio y con la transferencia del azúcar dentro de las plantas
- es importante para la buena calidad de las semillas de las especies
leguminosas
ii) Deficiencia
- anula el crecimiento de tejidos nuevos y puede causar hinchazón y decoloración de los vértices radiculares y muerte de la zona apical (terminal) de las raíces
- ocasiona tallos cortos en el apio, podredumbre de color pardo en la cabeza y a lo largo del interior del tallo de la coliflor, podredumbre en el corazón del nabo, ennegrecimiento y desintegración del centro de la remolacha de mesa.
iii) Toxicidad
- se produce un amarillamiento del vértice de las hojas, seguido de la muerte progresiva, que va avanzando desde la parte basal de éstas hasta los márgenes y vértices
- no se deben exceder las cantidades de este elemento dentro de las soluciones nutritivas ni dentro de los sustratos, porque en dosis superiores a las recomendadas es muy tóxico.
Hierro (Fe)
i) Características
- no forma parte de la clorofila, pero está ligado con su biosíntesis.
ii) Deficiencia
- causa un color pálido amarillento del follaje, aunque haya cantidades apropiadas de nitrógeno en la solución nutritiva
- ocasiona una banda de color claro en los bordes de las hojas y la formación de raíces cortas y muy ramificadas.
- la deficiencia de hierro se parece mucho a la del magnesio, pero la del hierro aparece en hojas más jóvenes.
iii) Toxicidad
- no se han establecido síntomas visuales de toxicidad de hierro absorbido por la raíz
Manganeso (Mn)
i) Características
- acelera la germinación y la maduración
- aumenta el aprovechamiento del calcio, el magnesio y el fósforo
- cataliza en la síntesis de la clorofila y ejerce funciones en la
fotosíntesis.
ii) Deficiencia
- en tomates y remolachas causa la aparición de color verde pálido, amarillo y rojo entre las venas
- el síntoma de clorosis se presenta igualmente entre las venas de las hojas viejas o jóvenes, dependiendo de la especie; estas hojas posteriormente mueren y se caen.
Zinc (Zn)
i) Características
- es necesario para la formación normal de la clorofila y para el crecimiento
- es un importante activador de las enzimas que tienen que ver con la síntesis de proteínas, por lo cual las plantas deficientes en zinc son pobres en ellas
ii) Deficiencia
- su deficiencia en tomate ocasiona un engrosamiento basal de los pecíolos de las hojas, pero disminuye su longitud; la lámina foliar
toma una coloración pálida y una consistencia gruesa, apergaminada, con entorchamiento hacia afuera y con ondulaciones de los bordes
- el tamaño de los entrenudos y el de las hojas se reduce, especialmente en su anchura.
iii) Toxicidad
- los excesos de zinc producen clorosis férrica en las plantas.
Molibdeno (Mo)
i) Características
- es esencial en la fijación del nitrógeno que hacen las legumbres.
ii) Deficiencia
- los síntomas se parecen a los del nitrógeno, porque la clorosis (amarillamiento) avanza desde las hojas más viejas hacia las más
jóvenes, las que se ahuecan y se queman en los bordes.
- no se forma la lámina de las hojas, por lo que sólo aparece la nervadura central.
- afecta negativamente el desarrollo de las especies crucíferas
(repollo, coliflor, brócoli), la remolacha, tomates y legumbres.
iii) Toxicidad
- EN TOMATE, los excesos se manifiestan con la aparición de un color amarillo brillante; en la coliflor, con la aparición de un color púrpura brillante en sus primeros estados de desarrollo.
Cloro (Cl )
i) Deficiencia
- se produce marchitamiento inicial de las hojas, que luego se vuelven cloróticas, originando un color bronceado; después se mueren.
- el desarrollo de las raíces es pobre y se produce un engrosamiento anormal cerca de sus extremos.
ii) Toxicidad
- los excesos producen el quemado de los bordes y extremos de las hojas; su tamaño se reduce y hay, en general, poco desarrollo.

MACRONUTRIENTES:

Preparación de soluciones de hierro y macronutrientes para el tomate ( tomado de Jensen and Malter, 1995)
  Químico Nivel A Desde semillas hasta aparecer primeras frutas (g/1000 litros) Nivel B  Desde las primeras Frutas hasta la cosecha(g/1000 litros)   Nutriente Nivel A (ppm or mg/L) Nivel B (ppm or mg/L)  
Sulfato de Magnesio 500 500 Mg 50 50
Fosfato de potasio (0-22.5-28) 270 270 K 199 199
Nitrato de potasio (13.75-0-36.9) 200 200 P 62 62
Sulfato de potasio (0-0-43.3) 100 100 N 113 144
Nitrato de Calcio (15.5-0-0) 500 680 Ca 122 165
Hierro quelado 25 25 Fe 2.5 2.5

Sales fertilizantes de MICRONUTRIENTES que deben ser usadas para el cultivo del tomate hidropónico (usar 250cc de ésta solución concentrada para la preparación de 1000 litros de solución nutriente) ( tomado de Jensen and Malter, 1995)
Sal Fertilizante gramos de químico en 450 mL de solución concentrada
Acido Bórico 7.50
Cloruro de Manganeso 6.75
Cloruro Cúprico 0.37
Trióxido de Molibdeno 0.15
Sulfato de Zinc 1.18


Polinización:

Se puede realizar con cepillos de diente vibratorios, agitando de forma manual las plantas o utilizando insectos como abejas o abejorros (se prefieren los abejorros ya que no representan ningún peligro para los trabajadores de lo cultivos hidropónicos de tomate). Los abejorros ahorran hasta 15 horas semanales de trabajo por acre de cultivo hidropónico de tomate.

Poda de las plantas de tomate hidropónico:
Las marcadas en rojo no se deben cortar porque aportan sombra a las frutas en crecimiento. Las azules se cortan ya sea porque son ramas laterales que roban nutrientes y no aportan nada o porque ya son tomates listos para comer (rojos oscuros) o tomates listos para cosechar (amarillentos)


Cosecha y recolección:

La recolección y cosecha de la fruta debe hacerse cuando ésta está ya pintona (amarillo rojiza) y no cuando está madura (roja) porque entonces la vida media de la fruta se reduce. Es necesario remover el cálix y el tallo en la cosecha para evitar que PINCHE los demás tomates hidropónicos en las cestas. Lo otro que debe hacerse es aumentar la humedad a 95% para evitar que el tomate se seque una vez separado de su planta.