IV CONCURSO REGIONAL DE PROYECTOS DE CIENCIAS MUSEO DE LAS CIENCIAS DE CASTILLA-LA MANCHA

Modelo informe-resumen

Proyecto: Estudio comparativo del crecimiento de plantas en invernadero y al aire libre Modalidad: Proyecto de Investigación Tutor/a: Ginés Pedro Toral Pérez Centro: I.E.S. Enrique de Arfe Curso: 4º de E.S.O. Localidad y Provincia: Villacañas (Toledo).

Estudio comparativo del crecimiento de plantas en invernadero y al aire libre

1.- RESUMEN El presente trabajo de investigación se realizó con el propósito de demostrar la influencia de los invernaderos en el cultivo de plantas, ya sea en la rapidez o en la temprana fecha de crecimiento. Como hipótesis, establecimos que aumentará la velocidad de crecimiento y adelantará la fecha de germinación. Para ello se procedió a la construcción de un invernadero de pequeñas dimensiones, utilizando en la medida de lo posible materiales de reciclaje, incluyendo un sistema de iluminación artificial abastecido por una placa solar. Posteriormente se procedió a la siembra de varios tipos de plantas, tanto dentro del invernadero como fuera, y a su vez, en dos tipos de suelos distintos, un suelo arcilloso, y otro con mayor cantidad de materia orgánica. Tras unas semanas recogiendo datos, se ha comprobado que en los maceteros colocados dentro del invernado, las plantas han germinado antes y crecido más rápido que las del exterior. A su vez, se ha podido observar que el crecimiento es más lento en el suelo arcilloso, tanto para el invernadero como en el exterior. Los resultados obtenidos son satisfactorios, ya que demuestran la importancia de los invernaderos y la elección del tipo de suelo en la inercia del crecimiento.

ABSTRACT This work of research was carried out with the aim of showing the influence of the greenhouses in the growing of plants, both in the speed or in the early time of growing. As a hypothesis, we decided to increase the speed of growing and bring forward the date of growing. For that reason, we decided to build a small greenhouse, using as much as we could, recycling material, including an artificial lighting system supplied with a solar plate. Afterwards, we continued with the sowing of a varied number of plants, both inside and outside the greenhouse, and at the same time, with two types of ground, a clay ground and another one with a greater amount of organic matter. I.E.S. Enrique de Arfe. Villacañas (Toledo)

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After several weeks collecting information, we have checked that in the plant pots placed inside the greenhouse, the plants have grown before and faster than those outside. At the same time, we have also checked that the growing is slower in the clay ground, both for the greenhouse and outside. The results we have got are successful because they show the importance of the greenhouses and the choice of the type of ground in the inertia of the growing process.

2.- INTRODUCCIÓN El aumento de la población conlleva un aumento del consumo de alimentos. Cada vez más, la sociedad actual se encuentra con el problema de satisfacer la demanda de los mismos. Al mismo tiempo, los bajos precios hacen que los agricultores tengan problemas para asumir los gastos de producción y muchos están abandonando. Por ello, la tecnología aplicada a la agricultura está siendo una herramienta muy necesaria para solucionar estos problemas, ya que aumenta los rendimientos obtenidos por hectárea de cultivo, lo que supone por un lado una mayor cantidad de producto, y por otro, unos mayores ingresos. Otro aspecto actual importante es el cuidado del medio ambiente. El concepto de sostenibilidad debe extenderse cada vez más, ya que es necesario aprovechar los recursos de los que se dispone en la actualidad, pero sin “hipotecar” la vida de las generaciones futuras. Por ello, la utilización de energías renovables y el reciclaje deben de estar presente cada vez más en nuestras vidas. Con la realización de este trabajo hemos querido darle sentido a estos dos problemas. La construcción de un invernadero ha supuesto acelerar la producción, a la vez que aumentar el rendimiento, todo ello relacionado con el primer aspecto. El hecho de utilizar materiales de reciclaje para su construcción, así como la utilización de una placa solar y pilas recargables para la iluminación nocturna está relacionado con el cuidado y respeto del medio ambiente. I.E.S. Enrique de Arfe. Villacañas (Toledo)

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3.- METODOLOGÍA El proyecto se inició con el diseño del invernadero. Tras varias propuestas, el grupo eligió construir un invernadero con cubierta a un agua, motivado por el hecho de que así era más fácil la recogida del agua de lluvia, que servirá para el riego de los cultivos. Posteriormente, entre todos los miembros del grupo se buscaron los materiales de reciclaje para su construcción. Los listones de madera y el metacrilato proceden del embalaje de los materiales de una fábrica de cocinas de la localidad; el plástico, de una empresa de ensayos de materiales; la canal de recogida de aguas, está fabricada de cartón procede de un tubo donde se guardan los mapamundis y un bote de cola blanca; y los cables, de restos de la instalación de telecomunicaciones del centro. Una vez construido, se colocaron las lámparas para la iluminación nocturna, la placa solar, y se montó el circuito eléctrico.

Ilustración 1.- Esquema eléctrico del circuito de iluminación nocturna

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Ilustración 2.- Lámparas de diodos LED

Ilustración 3.- Circuito eléctrico

Para utilizar el agua de lluvia, se instaló un sistema de boya y de riego por goteo. Se colocó un cubo en la bajante de la canal, y una bomba accionada por la boya eleva el agua a un cubo situado a unos 45 cm de altura. Luego, por gravedad, y como se ha comentado anteriormente, mediante goteo, se realiza el riego. Una vez instalado el invernadero en la terraza del centro, se procedió a la siembra de los cultivos, cuya disposición fue la siguiente: Ilustración 4.- Disposición de los cultivos en el invernadero y en el exterior

El suelo de cultivo procede del exterior del centro. Se recogió, por un lado, suelo rico en materia orgánica, procedente de una zona arbolada, y por otro lado, suelo pobre en materia orgánica, procedente

de de

textura una

arcillosa, parcela

en

barbecho.

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Con el fin de comprobar las diferencias de temperaturas y humedad entre el interior y el exterior del invernadero, se ha dotado al mismo de un sensor y una estación meteorológica. Durante varias semanas se han estado recogiendo datos de temperaturas máximas y mínimas, humedades máximas y mínimas, y medidas de la altura que presentaban los diferentes cultivos, tanto dentro como fuera del invernadero. Todos estos datos se anotaron en un libro de registro, y posteriormente en una hoja de cálculo para realizar los gráficos correspondientes.

4.- RESULTADOS La leyenda a seguir en este apartado es la siguiente: LEYENDA

DESCRIPCIÓN

Invernadero. M.O.

Cultivo en Invernadero sobre suelo rico en Materia Orgánica.

Invernadero. ARC.

Cultivo en Invernadero sobre suelo Arcilloso (pobre en Materia Orgánica).

Exterior. M.O.

Cultivo en Exterior sobre suelo rico en Materia Orgánica.

Invernadero. ARC.

Cultivo en Exterior sobre suelo Arcilloso (pobre en Materia Orgánica).

4.1.- Resultados de las medidas de crecimiento de los cultivos A continuación se pueden observar de forma gráfica los resultados obtenidos de las distintas medidas realizadas a varios cultivos.

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4.1.1.- LENTEJAS

4.1.2.- PEREJIL

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4.1.3.- RABANITO

4.1.4.- AJO

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4.1.5.- CEBADA

4.1.6.- TRIGO

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Ilustración 5.- Cultivos a 24 de febrero

Ilustración 6.- Cultivos a 2 de marzo

Ilustración 7.- Cultivos a 11 de marzo

Ilustración 8.- Cultivos a 19 de abril

Ilustración 9.- Cultivos a 19 de abril

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Ilustración 10.- Cultivos a 19 de abril

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Ilustración 11.- Aspecto general de los cultivos de invernadero a 19 de abril

Ilustración 12.- Aspecto general de los cultivos de exterior a 19 de abril

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4.2.- Resultados de las medidas de temperatura y humedad Dif. Tª

Dif. Tª

Dif HR

Dif HR

Max

Min

Máx

Min

19-feb

0,2

-0,3

5

22-feb

1,8

0

23-feb

4,8

24-feb

Día

Tª Máx

Tª Mín

Tiempo

-22

13,9

4,2

N

3

4

16,5

0,4

N

0,2

5

9

16,5

7,1

N

3,5

0,4

3

4

17,4

6,8

N

25-feb

0,7

0,1

3

0

16,4

7,7

N

26-feb

1,1

0,1

2

-6

16,9

7,8

N

1-mar

4,3

0,2

4

2

24,2

5,3

N

2-mar

20,3

0

0

0

17

6,2

S

3-mar

3,7

2,1

20

1

17,6

6,1

N

4-mar

4,6

1,9

17

12

18,6

8

N

10-mar

13,9

0,1

-11

2

11,4

-2,2

S

11-mar

16,6

0

-15

9

10,7

-1

S

12-mar

19

0,2

-5

7

12,1

1,3

S

15-mar

22,3

0,3

-4

8

15,3

-0,9

S

16-mar

23,2

0,6

-14

5

17,6

3,4

S

17-mar

18,1

0,4

-20

4

20,1

5,1

S

18-mar

18

0,2

-3

7

21,2

6,8

N

23-mar

15,2

0,1

0

12

23,2

8,9

N

25-mar

11

0,1

1

4

24,9

9,4

N

26-mar

1,4

0,2

-1

-2

25

4,6

N

N = Nublado S = Soleado

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5.- DISCUSIÓN DE RESULTADOS 5.1.- LENTEJAS Se puede apreciar en el gráfico correspondiente que las primeras lentejas que germinaron fueron las del invernadero; comenzando las plantadas en suelo con materia orgánica y después las de suelo arcilloso. Pasado unos días germinaron las plantadas en el exterior. En cuanto a la dinámica de crecimiento, se observa como la línea con mayor pendiente es la del cultivo en invernadero en suelo rico en materia orgánica. En cambio, el cultivo de exterior sigue la misma tendencia, ya sea en suelo con materia orgánica o en suelo arcilloso.

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5.2.- PEREJIL Destaca el mayor crecimiento del cultivo en invernadero en suelo con materia orgánica, y la no germinación del cultivo de exterior en suelo arcilloso. Para el resto, sigue la misma tendencia que en el caso anterior. 5.3.- RABANITO Este cultivo sigue la misma tendencia que el cultivo de lentejas. 5.4.- AJO El ajo solo fue plantado en suelo rico en materia orgánica. Se puede comprobar que la germinación es más temprana en el cultivo en invernadero, al mismo tiempo que el crecimiento es mayor. 5.5.- CEBADA Destaca el hecho de que germinara antes el cultivo de invernadero en suelo arcilloso, aunque posteriormente, la cebada cultivada en suelo con materia orgánica será la que presente un mayor crecimiento. Los cultivos de exterior y de invernadero en suelo arcilloso se marchitaron debido a la imposibilidad de regar durante la Semana Santa. 5.6.- TRIGO Prácticamente sigue la misma tendencia que la mayoría de los cultivos, con la única salvedad de que el cultivo de exterior en suelo con materia orgánica iguala en crecimiento al cultivo de invernadero en suelo arcilloso. El cultivo de exterior en suelo arcilloso se marchitó por la falta de agua. 5.7.- TEMPERATURA En cuanto a las diferencias de temperaturas mínimas entre el invernadero y el exterior, fueron prácticamente nulas. Sin embargo, en las diferencias de temperaturas máximas se observan

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mayores diferencias. Teniendo en cuenta si el día era nublado o soleado, se aprecia cómo se produce una diferencia mayor en aquellos días en los que el sol incide sobre la cubierta del invernadero. 5.8.- HUMEDAD No se han obtenido unos resultados convincentes.

6.- CONCLUSIONES 6.1.- Con respecto a los cultivos El invernadero ha provocado una germinación de las plantas más temprana, además de favorecer un crecimiento más rápido de las mismas. El suelo con materia orgánica ha supuesto que las plantas crezcan más rápido en comparación con el suelo arcilloso. Los cultivos en invernadero resisten mejor las épocas de sequía, porque conservan mejor la humedad. Se considera positiva la iluminación nocturna de los cultivos, pero sería necesario un estudio específico para saber en qué porcentaje.

6.2.- Con respecto a las temperaturas y a la humedad Las diferencias de temperaturas mínimas entre invernadero y exterior son muy pequeñas, por lo tanto se puede deducir que un invernadero de este tamaño no protege ante las heladas. Las diferencias de temperaturas máximas dependen de la temperatura máxima del día y de la tendencia del tiempo, siendo éstas mayores en el caso de días soleados y menores en días nublados. I.E.S. Enrique de Arfe. Villacañas (Toledo)

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7.- BIBLIOGRAFÍA Libros de Texto Tecnología 4º ESO. Editorial SM. Electricidad y Electrónica. 4º ESO. Editorial Mc Graw Hill.

Páginas Web www.tecnosecundaria.es http://html.rincondelvago.com/construccion-de-invernaderos.html http://www.jardinyplantas.com/invernaderos/construccion-de-invernaderos.html http://blogjardineria.com/construccion-de-invernaderos-paso-a-paso-iii/ http://foroarchivo.infojardin.com/creacion-decoracion-jardin/f-802.html http://www.elpais.com/articulo/agenda/invernadero/casero/elpepigen/19841111elpepiag e_5/Tes/#despiece1

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8.- APÉNDICES. Fotografías del Invernadero

Fotografía 1. Marcado de las piezas

Fotografía 3. Unión de las piezas

Fotografía 5. Torre del depósito de agua

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Fotografía 2. Corte de las piezas

Fotografía 4. Estructura del invernadero

Fotografía 6. Boya

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Fotografía 7. Cubierta con iluminación

Fotografía 9. Sensor de Tª y HR

Fotografía 11. Aspecto final

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Fotografía 8. Boya y bomba

Fotografía 10. Riego por goteo

Fotografía 12. Iluminación nocturna

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Fotografía 13. Preparando los maceteros

Fotografía 14. Haciendo agujeros en el fondo

Fotografía 15. Tierra con materia orgánica

Fotografía 16. Sembrando

Fotografía 17. Disposición de los maceteros

Fotografía 19. Efectos de la falta de agua

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Fotografía 18. Riego por goteo

Fotografía 20. Efectos de la granizada

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