Innovación en sustratos y contenedores de planta ornamental. Mecanización
Formación especializada
M. Carmen García-García, Rafael Jiménez-Lao, Francisco Rubio Ramos, Maria del Carmen Salas, Jose Miñana, Silvia Jiménez-Becker, Enrique
Almagro, Didier Collins y Verónica Liébana
Instituto Andaluz de Investigación y Formación Agraria, Pesquera, Alimentaria y de la Producción Ecológica (IFAPA)
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Mecanización
Formación especializada
M. Carmen García-García1*, Rafael Jiménez-Lao2, Francisco Rubio Ramos3, María del Carmen Salas San Juan4, José Miñana5, Silvia Jiménez Becker4, Enrique Almagro6, Didier Collins7y Verónica Liébana8
1 Ingeniería y Tecnología Agroalimentaria, Centro de La Mojonera Instituto Andaluz de Investigación y Formación Agraria, Pesquera, Alimentaria y de la Producción Ecológica (IFAPA)
2 Ingeniero de montes
3 COEXPHAL
4 Departamento de Agronomía, Universidad de Almería
5 Ejiturbas S.L.U.
6 Moldeados plásticos Alber S.L.
7 Demtec
8 STBosch
* mariac.garcia.g@juntadeandalucia.es
6. Mecanización de una explotación de planta ornamental: Enmacetado, distribución y recogida.........................................................................................................................................
7. Implementación de la mecanización en una explotación de planta ornamental casos reales: Puesta en marcha y mantenimiento.............................................................................................
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Innovación en sustratos y contenedores de planta ornamental. Mecanización
1. Introducción
La producción de planta ornamental ha cambiado drásticamente en los últimos 20 años, encontrándonos ante un panorama globalizado. Si bien la producción de plantas ornamentales se encuentra en constante desarrollo y resulta rentable (Darras, 2020).
La producción de plantas ornamentales en la actualidad, requiere soluciones que combinen una mayor eficiencia en la producción con un uso más racional y de los recursos y el medio ambiente. En este sentido, el principio de desarrollo sostenible es una respuesta adecuada a estos desafíos, ya que permite un uso más eficaz de los medios de producción y una mejor protección del entorno en el que opera una instalación de producción (Cardoso et al.,2022).
Es importante reconocer la importancia de la horticultura ornamental y priorizar la sostenibilidad y la eficiencia en sus prácticas. Explorando los recursos clave de los que dependen los productores, las posibles limitaciones de estos recursos en el futuro y aplicar enfoques innovadores destinados a garantizar la sostenibilidad a largo plazo (Fields et al., 2024).
El sustrato es un componente clave en la producción de plantas ornamentales, ya que proporciona el soporte necesario para el desarrollo radicular y facilita la absorción de nutrientes y agua. El empleo de los sustratos más idóneos para los cultivos no solo reduce el impacto ambiental, sino que también mejoran las propiedades físicas y químicas del medio de cultivo, optimizando el crecimiento y la calidad de las plantas.
En la actualidad los contenedores tienen más funciones que las meramente estéticas, siendo otro de los insumos importantes para este tipo de cultivos.
La mecanización y automatización ha supuesto grandes avances dentro de la agricultura en general, y concretamente dentro de la producción de planta ornamental ya que ha transformado radicalmente la industria, permitiendo una mayor escala y eficiencia en las operaciones. Desde sistemas automáticos de siembra y trasplante hasta riego y fertilización automatizados, la tecnología ha permitido reducir los costos de producción y mejorar la calidad y uniformidad del producto final (Salachna, 2022).
Los avances en la robótica y la inteligencia artificial también están abriendo nuevas posibilidades para la automatización de tareas más complejas, como la poda, clasificación y embalaje de plantas. Aunque, todas las inversiones en mecanización y automatización en las explotaciones carecen de valor si no se realiza previamente una gestión y organización adecuada de las operaciones de cultivo, que permitan optimizar las diferentes tareas involucradas en los procesos productivos. Es fundamental mejorar el proceso de trabajo; de lo contrario, los residuos y las ineficiencias se mantendrán en el proceso automatizado y se amplificarán a medida que la capacidad aumente (Mahmud et al., 2023).
2. Características físico-químicas de los sustratos
Los sustratos son el medio sólido donde se anclan las raíces de las plantas, protegen de la luz, y contienen el agua, los nutrientes y el oxígeno que las plantas necesitan. Estos medios de cultivo pueden variar según su composición y los materiales que los forman, dando lugar a distintas propiedades físicas, químicas y biológicas. Entre estas destacan:
Físicas
Propiedades
Densidad real o de las partículas
Densidad aparente o masa volumétrica
Porosidad-Espacio total poroso
Granulometría-Índice de grosor
Capacidad de aireación
Agua total disponible
Contracción de volumen
Mojabilidad
Químicas Capacidad de intercambio catiónico
Biológicas Velocidad de descomposición
Efectos de los productos de descomposición
Actividad reguladora del crecimiento
Aplicación
Conocer las necesidades de manejo de los contadores por su peso y el porte de las plantas que pueden soportar.
Gran importancia a la hora de manejar el consumo hídrico de las plantas y el potencial matricial. También es importante ya que nos permite adaptar el sustrato a la calidad del agua de la explotación y a la disponibilidad del agua en el mismo.
Conocer la posibilidad de respiración de las raíces, tiene gran relación con la presencia de macro poros del sustrato.
Son dos propiedades que condicionan a las anteriores cuando se usa un sustrato con el tiempo. La mojabilidad es fundamental en la puesta en cultivo de un sustrato, ya que hay sustratos que tienen difícil mojabilidad, así como la reducción del volumen a lo largo del cultivo.
Afecta al manejo de la fertiirrigación de los cultivos, cuando es mayor permite una menor fertiirrigación.
Afectando a su uso y a la presencia de distintos compuestos en el sustrato.
Una gran variedad de funciones vegetales se ven afectadas por su acción
Tanto la del propio sustrato, que puede influir en el crecimiento de las plantas, así como las de los distintos microorganismos que se apliquen en el cultivo.
Existen una gran variedad de sustratos, cada uno con propiedades físicas, químicas y biológicas que pueden variar significativamente. En la actualidad se está trabajando con nuevos sustratos, es importante conocer sus propiedades, así como su evolución o el desarrollo de la microbiota en ellos.
3. Evolución y actualidad de los sustratos en planta ornamental
Entre los principales componentes de los sustratos utilizados en la producción profesional de planta ornamental encontramos: la Turba, fibra de coco, perlita, vermiculita, fibra de madera y compost. Concretamente los dos más utilizados son la turba y la fibra de coco.
La turba se extrae de las turberas, estas se encuentran de forma natural en zonas donde se produce depósitos de musgos y plantas superiores en proceso de carbonización lenta, fuera del contacto con el oxígeno, por lo que conservan largo tiempo su estructura anatómica. Entre los
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procesos de extracción destacan la extracción por grada de disco y la extracción en bloque. La extracción en bloque proporciona una mejor estructura de la turba ya que permite que el material mantenga elementos de granulometrías medias y gruesas.
La turba es un material muy extendido para su uso en sustratos debido a sus características, tiene una buena capacidad de intercambio catiónico, retiene altos niveles de humedad y mantiene buena relación aire agua.
La fibra de coco llega a la agricultura como un subproducto procedente de la cáscara de coco, después de un proceso de molienda, tamizado, lavado, secado y compresión. La fibra de coco como sustrato presenta buena porosidad, retiene altos niveles de humedad sin saturarse, drenando bien los excesos y manteniendo buena relación aire-agua.
La fibra de coco es un material ligero con una porosidad total elevada. Posee una capacidad aceptable para retener agua fácilmente disponible, se caracteriza por una buena aireación y cuenta con una alta capacidad de intercambio catiónico. En cuanto a la pérdida de volumen en comparación con la turba, la fibra de coco presenta una disminución significativamente menor. Esto se debe a que es un material más lignificado, lo que le confiere una mayor resistencia al desgaste y un proceso de descomposición mucho más lento.
En la actualidad se busca reducir el uso de la turba por los compromisos ambientales de su extracción, buscando que se sustituya por materiales alternativos más sostenibles como la fibra de coco.
4. Sustratos alternativos para cultivos ornamentales
Como se ha comentado, durante los últimos años la turba ha sido el componente principal de los sustratos utilizados en el cultivo de planta ornamental por sus características ideales para estos tipos de cultivos. La turba es un recurso no renovable y al mismo tiempo las turberas intervienen en los ciclos de CO2 como sumideros, por todo esto los consumidores demandan productos con una menor huella de carbono, impulsando a los productores y comercializadores al desarrollo de nuevos sustratos innovadores.
Existen muchos componentes alternativos para los sustratos, y su selección dependerá de múltiples factores, como la especie cultivada, las condiciones de cultivo, el manejo del cultivo, entre otros. Estos componentes que pueden formar parte de los sustratos dependerán de múltiples factores como la especie que se cultive, de las condiciones de cultivo, del manejo del cultivo, etc.
Aun así, es importante que los sustratos cumplan unas características mínimas para su utilización en la producción de planta ornamental, entre los que se pueden destacar buena relación aire-agua, una densidad aparente baja, un pH ligeramente ácido, una conductividad eléctrica y descomposición bajas, así como un coste asequible, disponibilidad y ser reproducibles.
En estos momentos, la fibra de coco se presenta como la principal alternativa a la turba debido a sus propiedades; no obstante, existen otras alternativas, como las que se exponen a continuación:
- La arcilla expandida, es un producto que se obtiene de someter la arcilla a temperaturas de 1200 ˚C, tiene buena capacidad de aireación y no se descompone con el tiempo, aunque tiene baja capacidad de intercambio catiónico y de retención de agua. Se puede emplear entre un 20-30 % para mejorar la aireación de ciertos sustratos.
- La cáscara de almendra es un subproducto industrial que también se ha utilizado como sustrato, muestra cierta variabilidad en función del tamaño que se utilice, tiene una buena capacidad de aireación y una capacidad de retención de agua baja.
- La corteza de pino es otro subproducto, en este caso de la industria maderera, presenta una alta variabilidad en función de su la granulometría y el grado de compostaje. En el caso de corteza de pino fresca puede dar ciertos problemas de fitotoxicidad. También presenta una alta capacidad de aireación y una baja capacidad de retención de agua, aunque mayor que el de la arcilla expandida y la cáscara de almendra. Puede utilizarse como acolchado orgánico.
- El compost es un producto obtenido a partir de diferentes materiales orgánicos sometidos a un proceso de descomposición biológica controlada, en general son ricos en materia orgánica, nutrientes y tienen una elevada capacidad de intercambio catiónico. Pueden dar problemas de salinidad.
- El biochar es un material rico en carbono que se obtiene a través de la pirólisis de biomasa, tiende a tener propiedades físicas, químicas y biológicas variables. En general presenta una alta porosidad y elevada capacidad de aireación, aunque baja capacidad de retención de agua. También presenta cierta capacidad para absorber moléculas fitotóxicas de los sustratos. En general se recomienda utilizar entre un 20-25 % en sustratos.
En estos momentos se están probando múltiples materiales como alternativas a la turba, la variabilidad en estos es tan grande que es necesario realizar los ensayos específicos para determinar las proporciones adecuadas de los distintos materiales a incorporar a los sustratos a de los cultivos de plantas ornamentales, de forma que se pueda alcanzar los mejores resultados.
5. Diversidad e innovación en contenedores para planta ornamental
Los contenedores son los recipientes de cultivo en los que se desarrollaran las plantas. El tipo y tamaño de contenedor no sólo determina la cantidad de agua y nutrientes minerales que están disponibles para el crecimiento de una planta, sino que también afecta otros aspectos operativos del vivero y de la cadena de comercialización.
Principalmente se utilizan contenedores de plástico para la fabricación de contenedores para planta ornamental, y su fabricación se lleva a cabo a través de dos procesos principalmente (Tabla 2).
Los materiales más utilizados para la producción de contenedores son polietileno, polipropileno y poliestireno los dos primeros más duraderos y enfocados para cultivos de larga y media duración y el segundo y el tercero menos duraderos y enfocados a cultivos de media a corta duración.
Innovación en sustratos y contenedores de planta ornamental. Mecanización
Tabla 2. Ventajas e inconvenientes de los dos procesos principales de obtención de contenedores de plástico
La inyección: Proceso por el cual se inyecta plástico en un molde.
- Más fácil cambiar de colores
- Cultivos de larga duración
- Mayor variedad de tipos de drenaje
- Mayor coste de fabricación
El termoformado: Proceso por el cual se le da forma a una lámina de plástico caliente.
Ventajas
- Menor espesor
- Más opacidad en colores claros
- Más económicos
Inconvenientes
- Menos flexibilidad en diseños
Las características técnicas de los contenedores varían ya que no existe una normativa que los estandarice. Estas variaciones son principalmente en el tipo de drenaje y el formato del contenedor. En la actualidad en muchos casos se utilizan los estándares establecidos por las subastas holandesas como base para los fabricantes de contenedores.
Cada vez más se busca que los contenedores de cultivos ornamentales sean más sostenibles, Para lograrlo, se reduce al máximo el consumo de materia prima, y a la vez se prioriza el uso de materiales biodegradables, compostables, reciclados y reciclables.
También es necesario emplear contendores que permitan la automatización de procesos en la explotación y sean compatibles con la maquinaria que se utilice.
El marketing y el enfoque en el producto es un elemento clave de las empresas productoras de plantas ornamentales, y los contendores, a través del etiquetado, se están convirtiendo en un elemento de marketing y una forma de ofrecer valor e información al consumidor gracias a la gran variedad de formas, colores e impresiones que en ellas se pueden incorporar.
6. Mecanización de una explotación de planta ornamental: Enmacetado, distribución y recogida
La agricultura y concretamente el cultivo de planta ornamental han sufrido grandes transformaciones en las últimas décadas, automatizando operaciones por medio de elementos tecnológicos. En países como Alemania, Holanda, Bélgica y Dinamarca, aspectos como el alto volumen de producción o la estandarización de los tamaños de contendor ha facilitado la implementación de tecnología que permite la automatización de tareas en las explotaciones agrícolas
La automatización puede ayudar a reducir el coste de mano de obra por unidad de producción, y facilita las labores del personal en las explotaciones, haciendo que, en la mayoría de los casos sus labores sean menos exigentes. Al mismo tiempo permite alcanzar un producto más homogéneo.
Pero para poder llevar a cabo esta automatización de una explotación es necesario contar con unas condiciones que permitan su ejecución, teniendo en la mayoría de los casos que realizar una adaptación de la explotación. Para ello será necesario contar con un volumen mínimo de producción y adaptar la explotación, los espacios de trabajo y las labores que se realizan a los equipos que se pretenda utilizar.
Viveros y ornamentales
Un aspecto clave en la adaptación a la automatización de una explotación es tener en cuenta los objetivos finales que se desean conseguir, ya que el diseño es un elemento clave dentro de las cadenas de producción.
7. Implementación de la mecanización en una explotación de planta ornamental casos reales: Puesta en marcha y mantenimiento
La automatización permite realizar tareas idénticas y monótonas por medio de máquinas, estableciendo formatos de trabajo estándar. Labores como el trasplante se pueden realizar de manera automática por medio de una línea de producción que incorpore una enmacetadora con trasplantadora.
Estas soluciones en muchos casos parten de maquinaria estandarizada que necesita ser adaptada a los productos que se elaboran en las explotaciones, suponiendo en muchos casos un reto para las explotaciones tradicionales.
También existen soluciones de siembra directa, trenes de riego, cintas de almacén para macetas y otras soluciones que facilitan operaciones como el transporte de las macetas. Siendo tan importante una adecuada adaptación de la explotación a la maquinaria, como de las distintas operaciones que realiza la maquinaria al formato de la explotación
Agradecimientos
Este trabajo ha sido cofinanciado con Fondos Europeos FEADER en un 90 %, dentro del proyecto “Formación Especializada en Planta Ornamental”
Bibliografía
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Fields, Jeb S., et al. (2024) How Natural Resources, Consumer Perceptions, and Labor Are Transforming the US Nursery Industry. HortTechnology, vol. 34, no 4, p. 424-429.
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