Propuesta de las condiciones favorables de la radiación incidente y la calidad del agua de la Quebrada azufre para el cultivo de fresas por hidroponía en el sector de Vara Blanca de Heredia

Abstract

Resumen. Las fresas comerciales (Fragaria x ananassa) son un fruto muy reconocido y cosechado en Costa Rica, en donde la búsqueda de la mejora de la calidad es constante. Por eso, se está estudiando la importancia de la radiación artificial y la calidad del agua, debido a que se ha demostrado que estos son factores importantes que alteran las propiedades de estos frutos. Este proyecto de investigación tuvo como objetivo evaluar los factores de radiación incidente y calidad del agua de riego en el proceso productivo de fresas como insumos para la optimización de las propiedades fisicoquímicas y el tamaño de las fresas, por medio de hidroponía en el sector de Vara Blanca de Heredia. Para cumplir este objetivo se analizó inicialmente los parámetros del agua de la Quebrada Azufre, mediante el sistema holandés y NSF, además se determinó su calidad mediante el Reglamento Nº 33903 de Costa Rica, en donde estos parámetros confirmaron la presencia de contaminantes, obteniendo una clasificación de un agua "No utilizable" para las frutas de frutas que son ingeridas sin eliminación de la cáscara, según el reglamento costarricense. Posteriormente, se analizó el efecto que poseen los invernaderos y los diferentes tipos de radiación incidente en el crecimiento y las propiedades de las fresas, para luego realizar un análisis financiero que asegurara un costo-beneficio positivo al implementar luces LED industriales en la parcela. Estos los resultados confirmaron que los invernaderos permitieron la reducción de la radiación solar directa en más de un 50 % en la parcela. Sin embargo, los resultados no mostraron diferencias significativas en la radiación artificial entre las zonas evaluadas. Asimismo, el análisis financiero sugiere que la instalación de radiación artificial puede generar ganancias a pesar de la alta inversión inicial. Finalmente, se realizaron análisis fisicoquímicos en las fresas para evaluar si existen diferencias significativas en el tamaño y las propiedades de las fresas, al exponerse a distintos tipos de radiación incidente en donde se obtuvo un incremento de hasta 64 % en las concentraciones de antocianinas totales en fresas pero sin una diferencia significativa en la variación de las concentraciones de azúcares y polifenoles totales utilizando radiación artificial, en donde se sugiere el uso de bombillos LED para optimizar estas propiedades fisicoquímicas.Abstract. Commercial strawberries (Fragaria x ananassa) are a well known fruit harvested in Costa Rica, where the search for quality improvement is constant. For this reason, the importance of artificial radiation and water quality is being studied, since it has been demonstrated that these are important factors that alter the properties of these fruits. The objective of this research project was to evaluate the factors of incident radiation and irrigation water quality in the strawberry production process as inputs for the optimization of the physicochemical properties and size of strawberries, by means of hydroponics in the Vara Blanca sector of Heredia. To meet this objective, the parameters of the water from Quebrada Azufre were initially analyzed using the Dutch and NSF systems, and its quality was determined using Costa Rican Regulation No. 33903, where these parameters confirmed the presence of contaminants, obtaining a classification of “Non-usable” water for fruits that are ingested without removing the peel, according to Costa Rican regulations. Subsequently, the effect of the greenhouses and the different types of incident radiation on the growth and properties of the strawberries was analyzed, and then a financial analysis was carried out to ensure a positive cost-benefit of implementing industrial LED lights in the plot. These results confirmed that the greenhouses allowed the reduction of direct solar radiation by more than 50% in the plot. However, the results showed no significant differences in artificial radiation between the evaluated zones. Also, the financial analysis suggests that the installation of artificial radiation can generate profits despite the high initial investment. Finally, physicochemical analyses were carried out on strawberries to evaluate if there are significant differences in the size and properties of strawberries when exposed to different types of incident radiation, where an increase of up to 64 % in the concentrations of total anthocyanins in strawberries was obtained, but without a significant difference in the variation of the concentrations of sugars and total polyphenols using artificial radiation, where the use of LED bulbs is suggested to optimize these physicochemical properties.