UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD DE AGRONOMIA CARRERA DE INGENIERIA AGRONOMICA TESIS DE GRADO EFECTO DE TRES NIVELES DE BIOL EN EL RENDIMIENTO FORRAJERO DE AVENA (Avena sativa) CEBADA (Hordeum vulgare) Y TRITICALE (Triticum secale) EN UN SISTEMA HIDROPÓNICO EN LA COMUNIDAD DE YARIBAY EN LA PROVINCIA PACAJES Oscar Alvaro Conde Velasco La Paz - Bolivia 2015 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE AGRONOMÍA CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA EFECTO DE TRES NIVELES DE BIOL EN EL RENDIMIENTO FORRAJERO DE AVENA (Avena sativa) CEBADA (Hordeum vulgare) Y TRITICALE (Triticum secale) EN UN SISTEMA HIDROPÓNICO EN LA COMUNIDAD DE YARIBAY EN LA PROVINCIA PACAJES Tesis de grado presentado como requisito Parcial para optar el Título de Ingeniero Agrónomo OSCAR ALVARO CONDE VELASCO Asesores Ing. Msc. Víctor Castañón Rivera ………………………………… Ing. Gustavo Adolfo Clavijo Leaño. ………………………………… Ing. Rafael Murillo García ………………………………… Tribunal Examinador Ing. Msc. Lucio R. Tito Villca ………………………………… Ing. Víctor Paye Huaranca ………………………………… Ing. Freddy Porco Chiri ………………….…................. Aprobada Presidente Comité Revisor ...............…………………….. 2015 DEDICATORIA Este trabajo está dedicado de todo corazón a mí Dios, a mis padres, hermanos, asesores, revisores, a la U.C.R. del MDRyT, la FAO, a mis amigos de la facultad de agronomía (UMSA), a mis compañeros de trabajo del PRONATRIGO del IPDSA (Institución Pública Desconcentrada Soberanía Alimentaria) y a todos mis camaradas del S.B.R.A.B. de la Armada Boliviana. AGRADECIMIENTO Agradezco a Dios por su fuerza espiritual, fortaleza, compañero fiel en mi soledad, yunta aguerrido en mi desafío. Agradezco por el apoyo incondicional a mis padres, Roberto Conde Lima y Mery Velasco Mejía y a mis hermanos Esther y Ricardo. Doy gracias a la Universidad Mayor de San Andrés, a la carrera de Ingeniería Agronomía, a su plantel de docentes, a mis asesores y revisores (Ing. Msc Víctor Castañón, Ing. Msc Rafael Murillo, Ing. Gustavo Clavijo, Ing. Msc Lucio Tito, Ing. Víctor Paye, Ing. Freddy Porco y Dr. Rene Chipana) por su apoyo incondicional. Agradezco a la U.C.R. del MDRyT por la confianza depositada, en especial al Ing. Msc. Lucio Tito Villca, PHD Emilio García y al Ing. Dorado. De ante mano a la F.A.O, por la gran oportunidad de ser su tesista. En especial al Sr. Coordinador Einstein Tejada Vélez, a mi gran amigo Ing. Antonio Ninahuanca y a mis compañeros, Sara Calisaya (U.M.S.A) y Edwin Quispe (U.C.B.) Doy gracias a mis amigos de San Francisco, Centro y Rosapata de Yaribay. En especial al Sr. Director del núcleo educativo de San Francisco de Yaribay, Pedro Ramos, a su plantel de Profesores y sobre todo al alumnado del núcleo. Agradezco el apoyo de mis amigos de la facultad en especial a Enrique, Rodrigo Cruz, Milthon Choque, Anel Jiménez, José Luis Lenz, Angélica Ossio, Susana Salazar, Freddy Copari, Yrene Kapac, Ing. Ángel Pastrana y Augusto Quispe. Agradezco al S.B.R.A.B. (Servicio de Búsqueda y Rescate de la Armada Boliviana) al Sr. Cap. De Fragata DEMN Carlos Debreczenic, al Sr Instr. Msc Tonchy Vargas, por su confianza y consejos que atesorare siempre. A mis camaradas de mi curso “Vikingos Pioneros” (Sgto. Wendy Romero, Sgto. Eva Mamani, Justo Eliaquin, Daniel Huanca, Michael Barragán y Laguna Flavio). También a mis camaradas Yovani Suxo, Anabel Chujo y Boris Rendón. Por estar bajo una misma bandera, bajo un mismo sueño, bajo un mismo fin, bajo un mismo ideal. Doy gracias por último, al PRONATRIGO a mis colegas Ing. Juan Pablo Campero Parada, Lic. Oscar Calderón, Ing. Narciso Alaña, Ing. Reynaldo Poma, Lic. Elmer Gareca, Ing. Alejandro Justiniano e Ing. Oscar López. i CONTENIDO GENERAL Pág. ÍNDICE GENERAL……………………………………………………………………..... i ÍNDICE DE ANEXOS………………………………………………………………….... v ÍNDICE DE CUADROS………………………………………………………………… .vi ÍNDICE DE FIGURAS………………………………………………………………….. vi ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS…………………………………………………………... vi ÍNDICE DE GRÁFICAS…………………………………………………………….......vii RESUMEN………………………………………………………………………….……viii ABSTRACT……………………………………………………………………………… ix ÍNDICE GENERAL Pág. 1. INTRODUCCIÓN. ............................................................................................... 1 1.1. Objetivos. ............................................................................................... 2 1.1.1. Objetivo General. ................................................................................... 2 1.1.2. Objetivos Específicos. ............................................................................ 2 1.2. Hipótesis. ................................................................................................ 2 2. REVISION BIBLIOGRÁFICA. ............................................................................. 3 2.1. La semilla. ............................................................................................... 3 2.1.1. Fases de la germinación. ........................................................................ 3 2.1.1.1. Fase de hidratación. ................................................................................ 3 2.1.1.2. Fase de germinación. .............................................................................. 4 2.1.1.3. Fase de crecimiento. ............................................................................... 5 2.2. Clasificación taxonómica de los cereales ................................................ 6 2.2.1. Origen...................................................................................................... 6 2.2.1.1. La cebada. ............................................................................................... 7 2.2.1.1.1. Variedad IBTA 80. ................................................................................... 7 2.2.1.2. Avena. ..................................................................................................... 8 2.2.1.2.1. Variedad Gaviota. .................................................................................... 8 2.2.1.3. El Triticale ................................................................................................ 9 2.2.1.3.1. La variedad Renacer. .............................................................................. 9 ii 2.3. Forraje verde hidropónico. ..................................................................... 10 2.3.1. Historia del forraje verde hidropónico .................................................... 10 2.3.1.1. Origen etimológico. ............................................................................... 13 2.3.2. Calidad del forraje verde hidropónico. ................................................... 14 2.3.3. Factores que influyen en la producción ................................................. 14 2.3.3.1. Efecto de la luz. ..................................................................................... 15 2.3.3.2. Temperatura. ......................................................................................... 15 2.3.3.3 Humedad. .............................................................................................. 16 2.3.3.4. Calidad del agua. .................................................................................. 16 2.3.3.4.1. Cuidados en la aplicación del riego. ...................................................... 17 2.3.3.5. Potencial de hidrógeno (pH). ................................................................. 18 2.3.3.6. Eficiencia en el tiempo de producción. .................................................. 18 2.3.4. Manejo del forraje verde hidropónico. ................................................... 19 2.3.4.1. Selección de la semilla. ......................................................................... 19 2.3.4.2. Desinfección de semillas. ...................................................................... 20 2.3.4.3. Remojo y pre germinación. .................................................................... 20 2.3.4.4. Densidad de Siembra. ........................................................................... 21 2.3.4.5. Riego con biol. ....................................................................................... 22 2.3.4.6. Siembra en la bandeja........................................................................... 23 2.3.4.7. Cosecha. ............................................................................................... 23 2.3.5. Ventajas. ............................................................................................... 24 2.3.5.1. Virtudes en el consumo del animal. ....................................................... 24 2.3.5.3. Ahorro de agua ...................................................................................... 24 2.3.5.3. Espacio y tiempo. .................................................................................. 25 2.3.5.4. Económico. ............................................................................................ 26 2.3.6. Desventajas. .......................................................................................... 27 2.3.6.1. Infraestructura. ...................................................................................... 27 2.3.6.2. Manejo................................................................................................... 27 2.3.6.3. Germinado. ............................................................................................ 28 2.3.6.4. Materia seca. ......................................................................................... 29 2.3.7. Recomendaciones para el suministro animal ........................................ 29 2.3.8. Fito sanidad del cultivo. ......................................................................... 30 2.3.9. Alternativa comercial. ............................................................................ 32 2.3.10. Negocios en el sector agrícola en Bolivia……………...………………….33 2.3.11. Costos de producción………………………………………………………..34 2.4. Fertilizante orgánico biol. ....................................................................... 34 2.4.1. Funciones principales ............................................................................ 35 2.4.2. Aplicación y dosificación. ....................................................................... 36 2.4.3. Imbibición de semillas en biol. ............................................................... 36 2.4.4. Aplicación del biol al follaje. ................................................................... 37 iii 2.4.5. Sustancias orgánicas benéficas en el biol. ............................................ 38 2.4.5.1. Las auxinas. .......................................................................................... 38 2.4.5.2. Citocininas. ............................................................................................ 39 2.4.5.3. El etileno. ............................................................................................... 39 2.4.5.4. El ácido abscísico. ................................................................................. 40 2.4.5.5. Las giberelinas ...................................................................................... 40 2.4.6. Ventajas del biol. ................................................................................... 41 2.4.7. Desventajas del biol. ............................................................................. 41 2.5. Módulos hidropónicos............................................................................ 42 2.5.1. Módulos de germinación y producción. ................................................. 43 2.5.1.1. Módulo de germinación. ........................................................................ 43 2.5.1.2. Módulo de Producción. .......................................................................... 43 2.5.2. Parámetros para el diseño de un módulo hidropónico .......................... 44 2.5.2.1. Orientación ............................................................................................. 44 2.5.2.2. Ventilación y oxigenación. ...................................................................... 44 2.5.2.3. Eficiencia en el uso del espacio ............................................................. 45 3. LOCALIZACIÓN. ............................................................................................. 46 3.1. Ubicación geográfica ............................................................................. 46 3.1.1. Límites Territoriales. .............................................................................. 48 3.2. Características agro ecológicas de la zona. .......................................... 49 3.2.1. Clima. .................................................................................................... 49 3.2.2. Temperatura máxima y mínima. ............................................................ 49 3.2.3. Riesgos climáticos. ................................................................................ 50 4. MATERIALES Y MÉTODOS............................................................................. 51 4.1.1. Material de campo. ................................................................................ 51 4.1.2. Material de gabinete .............................................................................. 51 4.1.3. Material biológico…..………………………………..……………………....51 4.2. Metodología.. ......................................................................................... 52 4.2.1. Construcción del módulo hidropónico. .................................................. 52 4.2.2. Ensamblaje del armazón interno ........................................................... 53 4.2.3. Armado de la bandeja ........................................................................... 54 4.2.4. Ajustes en el módulo. ............................................................................ 55 4.3. Pruebas de viabilidad ............................................................................ 56 4.3.1. Prueba de germinación fisiológica ......................................................... 56 iv 4.3.2. Método de flotación. .............................................................................. 57 4.4. Procedimiento ....................................................................................... 58 4.4.1. Pre lavado (Día 1) ................................................................................. 58 4.4.1.1. Cálculo de la densidad de siembra con semillas hidratadas. ................ 59 4.5. Desinfección de las semillas (Día 3). .................................................... 60 4.5.1. Siembra en bandejas ............................................................................ 61 4.5.1.1. Ferti riego .............................................................................................. 61 4.5.2. Germinación controlada por el ambiente (Cuarto oscuro) ..................... 62 4.5.3. Traslado de bandejas (Día 7) ................................................................ 64 4.5.3.1. Corte del ferti riego (Día 15)………………………………………………..64 4.5.4. Cosecha (Día 25). ................................................................................. 65 4.6. Registro de biomasa y peso seco. ........................................................ 66 4.7. Diseño experimental .............................................................................. 68 4.7.1. Modelo lineal aditivo. ............................................................................. 68 4.7.2. Tratamientos. ........................................................................................ 68 4.7.3. Tabla de tratamientos. ........................................................................... 69 4.7.4. Variables de respuesta. ......................................................................... 69 4.7.4.1. Ensayos de vigor. .................................................................................. 69 4.7.4.2. Rendimiento de biomasa. ...................................................................... 70 4.7.4.3. Evaluación de la temperatura. ............................................................... 70 4.7.4.4. Análisis económico. ............................................................................... 70 5. RESULTADOS Y DISCUSIONES. .................................................................... 72 5.1. Ensayos de vigor. ................................................................................. 72 5.1.1. Ensayo de vigor indirecto. .................................................................... 72 5.1.2. Ensayo de vigor directo. ....................................................................... 74 5.2. Comportamiento de la temperatura. ..................................................... 75 5.2.1. Temperatura del módulo hidropónico. .................................................. 75 5.2.2. Temperatura en el germinador (Cuarto oscuro) ................................... 76 5.2.3. Temperatura en la bandeja de siembra ................................................ 77 5.3. Comportamiento del crecimiento .......................................................... 78 5.3.1. Altura de planta .................................................................................... 80 5.3.2. Rendimiento en materia verde. ............................................................ 82 5.4. Análisis Económico .............................................................................. 84 5.4.1. Costos fijos ........................................................................................... 84 5.4.2. Costos variables. .................................................................................. 85 v 6. CONCLUSIONES ............................................................................................. 86 7. RECOMENDACIONES ..................................................................................... 88 8. BIBLIOGRAFIA ................................................................................................... I INDICE DE ANEXOS Pág. ANEXO 1.- Variable altura, por bandeja del forraje verde hidropónico ...............XV ANEXO 2.- Variable Peso por bandeja del forraje verde hidropónico .................XV ANEXO 3.- Registro de temperaturas máximas y mínimas (ºC) para octubre y noviembre dentro y fuera del módulo hidropónico. .......................XVI ANEXO 4.- Registro de semillas que germinaron en 7 días, con biol ...............XVII ANEXO 5.- Registro de la equivalencia, del peso de 1 kilo de semilla seca con 1 kilo de semilla húmeda .........................................................XVII ANEXO 6.- Registro del promedio de peso de semillas viables por el método de flotación ...................................................................................XVIII ANEXO 7.- Registro de la variable de método de semillas flotantes (1Kilo) .....XIX ANEXO 8.- Planos del módulo hidropónico, cimientos .......................................XX ANEXO 9.- Planos del módulo hidropónico, plano de planta ............................XXI ANEXO 10.- Planos del módulo hidropónico, techado ........................................XXII ANEXO 11.- Planos del módulo hidropónico, elevación E – O ...........................XXII ANEXO 12.- Planos del módulo hidropónico, elevación sur ..............................XXIII ANEXO 13.- Planos del módulo hidropónico, armazón ......................................XXIII ANEXO 14.- Fotos de la Expo Feria del proyecto FAO/BOL/803/EC................ XXIV ANEXO 15.- Modulo hidroponico ....................................................................... XXV ANEXO 16.- Forraje verde hidroponico. ............................................................ XXVI ANEXO 17.- Folleto del proyecto FAO de intervención en el Municipio Pacajes del departamento de La Paz, Bolivia. .................................................. XXIX ANEXO 18.- Metodología de producción de Forraje Verde Hidropónico con la aplicación de Biol. . ......................................................................... XXX INDICE DE CUADROS Pág. Cuadro 1.- Clasificación taxonómica de los cereales ........................................... 6 Cuadro 2.- Densidad de siembra recomendada para el cultivo de forraje verde hidropónico. ........................................................................................ 22 Cuadro 3.- Dosis recomendadas de fvh en función de la especie animal .......... 30 vi Cuadro 4.- Fitopatías y control. .......................................................................... 32 Cuadro 5.- Análisis de varianza para porcentaje de germinación ...................... 73 Cuadro 6.- Prueba de Duncan para el porcentaje de germinación ..................... 73 Cuadro 7.- Porcentaje de semillas inviables en 1 kilogramo .............................. 75 Cuadro 8.- Promedio de la temperatura dentro del módulo hidropónico ............ 76 Cuadro 9.- Temperatura dentro del germinador (Cuarto oscuro) ....................... 77 Cuadro 10.- Temperatura promedio en la bandeja dentro del germinador ........... 78 Cuadro 11.- Análisis de varianza para la altura de planta. ................................... 81 Cuadro 12.- Duncan para altura. .......................................................................... 81 Cuadro 13.- Análisis de varianza para rendimiento kilogramo ............................. 82 Cuadro 14.- Duncan para peso seco (g) del Factor a (Especies) ......................... 83 Cuadro 15.- Análisis económico. .......................................................................... 84 INDICE DE FIGURAS Pág. Figura 1.- Localización del área de estudio. Departamento de La Paz, Provincia Pacajes, San Francisco de Yaribay.................................................... 47 INDICE DE FOTOGRAFÍAS Pág. Foto 1.- Primer módulo de producción hidropónica. ........................................... 52 Foto 2.- Piso de cascajo dentro del módulo hidropónico .................................... 53 Foto 3.- Estante de pita y callapos de tres niveles .............................................. 53 Foto 4.- Bandeja para la producción de forraje hidropónico ............................... 54 Foto 5.- Módulo hidropónico antes de ser modificado. ....................................... 55 Foto 6.- Módulo hidropónico modificado ............................................................. 56 Foto 7.- Selección al azar de 100 semillas ......................................................... 56 Foto 8.- Selección de semillas mediante flotación. ............................................. 57 Foto 9.- Remojo de semillas. .............................................................................. 58 Foto 10.- Cambio de agua en los tachos con malla milimétrica ............................ 59 Foto 11.- Desinfección de semillas. ...................................................................... 60 Foto 12.- Siembra en bandejas ............................................................................ 61 Foto 13.- Niveles de dosificación del biol .............................................................. 62 Foto 14.- Cuarto de germinación (Cuarto oscuro) ................................................ 63 Foto 15.- Cuantificación de 100 semillas. ............................................................. 63 Foto 16.- Extracción de las semillas del cuarto de germinación ........................... 64 Foto 17.- Forraje hidropónico a los 15 días con la aplicación de biol. .................. 65 Foto 18.- Forraje Hidropónico listo para cosechar ................................................ 65 Foto 19.- Cosecha del forraje verde hidropónico. ................................................. 66 vii