Productividad espacial y uso del agua en sistemas hidropónicos y en suelo de Lactuca sativa L
DOI:
https://doi.org/10.15517/0g2vvy40Palabras clave:
ambientes controlados, cultivo en ambiente protegido, cultivo sin suelo, productividad del agua, nutrición vegetal, ciclo del cultivoResumen
Introducción. La evaluación de los sistemas de producción hidropónica frente a sistemas convencionales es importante para valorar su rendimiento, en particular respecto de la eficiencia en el uso de los recursos y la intensificación espacial. Objetivo. Comparar la productividad espacial y la eficiencia en el uso del agua de sistemas de producción de Lactuca sativa L. en hidroponía y en suelo. Materiales y métodos. El experimento se desarrolló en el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Estación Experimental Mendoza, Luján de Cuyo, Argentina, de agosto a octubre de 2025. Se compararon cuatro sistemas de producción: agricultura vertical hidropónica en interior con iluminación artificial (A), agricultura vertical hidropónica en invernadero con iluminación artificial suplementaria (B), hidroponía horizontal convencional en invernadero sin iluminación artificial (C) y cultivo en suelo en invernadero (D). Cada sistema contó con tres unidades experimentales independientes y los datos se analizaron mediante un modelo lineal de efectos mixtos. Se evaluaron el rendimiento, el consumo de agua, la productividad hídrica, el consumo de agua por unidad de superficie horizontal y el estado nutricional de la lechuga. Resultados. Los sistemas A y B lograron mayores rendimientos por unidad de área horizontal que C y D, mientras que D produjo mayor biomasa individual por planta. El sistema A presentó la mayor productividad diaria y el menor consumo de agua por ciclo de producción. Los sistemas hidropónicos requirieron significativamente menos agua por planta y por ciclo que D. En el consumo de agua por unidad de superficie, A presentó el menor valor, B y C mostraron valores intermedios similares y D el mayor. Las concentraciones foliares de nutrientes y el índice de clorofila difirieron entre sistemas. Conclusiones. Los sistemas verticales alcanzaron mayor productividad espacial, mientras que los sistemas hidropónicos mostraron menor consumo de agua que el cultivo en suelo.
Descargas
Referencias
Aguado, G. D., Funes Pinter, M. I., De Biazi, F. S., Pisi, G. E., & Uliarte, E. M. (2024). Efecto de diferentes espectros e intensidades luminosas de lámparas LED en el crecimiento y desarrollo de plántulas de tomate. Revista de la Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de La Plata, 123(1), Article e147. DOI: https://doi.org/10.24215/16699513e147
Al-Kodmany, K. (2018). The vertical farm: a review of developments and implications for the vertical city. Buildings, 8(2), Article 24. DOI: https://doi.org/10.3390/buildings8020024
Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration: guidelines for computing crop water requirements (FAO Irrigation and Drainage Paper No. 56). Food and Agriculture Organization of the United Nations. https://www.fao.org/3/X0490E/x0490e00.htm
Amitrano, C., Rouphael, Y., Pannico, A., De Pascale, S., & De Micco, V. (2021). Reducing the evaporative demand improves photosynthesis and water use efficiency of indoor cultivated lettuce. Agronomy, 11(7), Article 1396. DOI: https://doi.org/10.3390/agronomy11071396
Barbosa, G. L., Gadelha, F. D., Kublik, N., Proctor, A., Reichelm, L., Weissinger, E., Wohlleb, G. M., & Halden, R. U. (2015). Comparison of land, water, and energy requirements of lettuce grown using hydroponic vs. conventional agricultural methods. International Journal of Environmental Research and Public Health, 12(6), 6879–6891. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph120606879
Benke, K., & Tomkins, B. (2017). Future food-production systems: vertical farming and controlled-environment agriculture. Sustainability: Science, Practice and Policy, 13(1), 13–26. DOI: https://doi.org/10.1080/15487733.2017.1394054
Gan, C. I., Soukoutou, R., & Conroy, D. M. (2023). Sustainability framing of controlled environment agriculture and consumer perceptions: a review. Sustainability, 15(1), Article 304. DOI: https://doi.org/10.3390/su15010304
Gargaro, M., Murphy, R. J., & Harris, Z. M. (2023). Let-us investigate; a meta-analysis of influencing factors on lettuce crop yields within controlled-environment agriculture systems. Plants, 12(14), Article 2623. DOI: https://doi.org/10.3390/plants12142623
Gericke, W. F. (1937). Hydroponics—Crop production in liquid culture media. Science, 85(2198), 177–178. DOI: https://doi.org/10.1126/science.85.2198.177
Graamans, L., Baeza, E., Van den Dobbelsteen, A., Tsafaras, I., & Stanghellini, C. (2018). Plant factories versus greenhouses: comparison of resource use efficiency. Agricultural Systems, 160, 31–43. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agsy.2017.11.003
Heuvelink, E., Hemming, S., & Marcelis, L. F. M. (2025). Some recent developments in controlled-environment agriculture: on plant physiology, sustainability, and autonomous control. The Journal of Horticultural Science and Biotechnology, 100(5), 604–614. DOI: https://doi.org/10.1080/14620316.2024.2440592
Jacoby, R., Peukert, M., Succurro, A., Koprivova, A., & Kopriva, S. (2017). The role of soil microorganisms in plant mineral nutrition—Current knowledge and future directions. Frontiers in Plant Science, 8, Article 1617. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01617
Kaiser, E., Kusuma, P., Vialet-Chabrand, S., Folta, K., Liu, Y., Poorter, H., Woning, N., Shrestha, S., Ciarreta, A., van Brenk, J., Karpe, M., Ji, Y., David, S., Zepeda, C., Zhu, X.-G., Huntenburg, K., Verdonk, J. C., Woltering, E., Gauthier, P. P. G., … Marcelis, L. F. M. (2024). Vertical farming goes dynamic: optimizing resource use efficiency, product quality, and energy costs. Frontiers in Science, 2, Article 1411259. DOI: https://doi.org/10.3389/fsci.2024.1411259
Kaiser, E., Weerheim, K., & Marcelis, L. F. M. (2024). Advances in vertical farming: light optimization and crop performance. Horticulturae, 10(3), Article 215.
Kozai, T. (Ed.). (2018). Smart plant factory: the next generation indoor vertical farms. Springer. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-13-1065-2
Kuryntseva, P., Pronovich, N., Galieva, G., Galitskaya, P., & Selivanovskaya, S. (2025). Exploring the role of vertical and horizontal pathways in the formation of lettuce plant endospheric bacterial communities: a comparative study of hydroponic and soil systems. Horticulturae, 11(7), Article 762. DOI: https://doi.org/10.3390/horticulturae11070762
Kuznetsova, A., Brockhoff, P. B., & Christensen, R. H. B. (2017). lmerTest package: tests in linear mixed effects models. Journal of Statistical Software, 82(13), 1–26. DOI: https://doi.org/10.18637/jss.v082.i13
Lovat, S. J., Noor, E., & Milo, R. (2025). Vertical farming limitations and potential demonstrated by back-of-the-envelope calculations. Plant Physiology, 198(3), Article kiaf056. DOI: https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf056
Pennisi, G., Gianquinto, G., Marcelis, L. F. M., Martin, M., & Orsini, F. (2025). Vertical farming: productivity, environmental impact, and resource use. A review. Agronomy for Sustainable Development, 45, Article 57. DOI: https://doi.org/10.1007/s13593-025-01055-w
Pennisi, G., Orsini, F., Blasioli, S., Cellini, A., Crepaldi, A., Braschi, I., Spinelli, F., Nicola, S., Fernández, J. A., Stanghellini, C., Gianquinto, G., & Marcelis, L. F. M. (2019). Resource use efficiency of indoor lettuce (Lactuca sativa L.) cultivation as affected by red:blue ratio provided by LED lighting. Scientific Reports, 9, Article 14127. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-019-50783-z
Pennisi, G., Pistillo, A., Orsini, F., Cellini, A., Spinelli, F., Nicola, S., Fernández, J. A., Crepaldi, A., Gianquinto, G., & Marcelis, L. F. M. (2020). Optimal light intensity for sustainable water and energy use in indoor cultivation of lettuce and basil under red and blue LEDs. Scientia Horticulturae, 272, Article 109508. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2020.109508
Ragel, P., Raddatz, N., Leidi, E. O., Quintero, F. J., & Pardo, J. M. (2019). Regulation of K+ nutrition in plants. Frontiers in Plant Science, 10, Article 281. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00281
Regmi, A., Rueda-Kunz, D., Liu, H., Trevino, J., Kathi, S., & Simpson, C. (2024). Comparing resource use efficiencies in hydroponic and aeroponic production systems. Technology in Horticulture, 4, Article e005. DOI: https://doi.org/10.48130/tihort-0024-0002
Vatistas, C., Avgoustaki, D. D., & Bartzanas, T. (2022). A systematic literature review on controlled-environment agriculture: how vertical farms and greenhouses can influence the sustainability and footprint of urban microclimate with local food production. Atmosphere, 13(8), Article 1258. DOI: https://doi.org/10.3390/atmos13081258
Vendruscolo, E. P., Campos, L. F. C., Rodrigues, A. H. A., Correia, S. R., Oliveira, P. R., Freitas, M. R., & Seleguini, A. (2021). Performance of lettuce under influence of different soil covers and planting spacing. Revista de Agricultura Neotropical, 8(2), Article e5850. DOI: https://doi.org/10.32404/rean.v8i2.5850
Vitoshkin, H., Grinshpun, J., & Haslavsky, V. (2021). Experimental modeling and thermal analysis of closed hydroponic system microclimate. Journal of Fluid Flow, Heat and Mass Transfer, 8, 1–5. DOI: https://doi.org/10.11159/jffhmt.2021.001
Wang, L., Ning, S., Zheng, W., Guo, J., Li, Y., Li, Y., Chen, X., Ben-Gal, A., & Wei, X. (2023). Performance analysis of two typical greenhouse lettuce production systems: commercial hydroponic production and traditional soil cultivation. Frontiers in Plant Science, 14, Article 1165856. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1165856
Wen, Y., Zhang, Y., Heuvelink, E., Zhang, S., & Li, T. (2026). Revisiting plant responses to root volume restriction: from leaf acclimation to whole plant growth. Physiologia Plantarum, 178(1), Article e70716. DOI: https://doi.org/10.1111/ppl.70716
Descargas
Publicado
Licencia
Derechos de autor 2026 Germán Darío Aguado, Gabriel Enrique Pisi, Jorge Esteban Perez Peña, Federico Sebastián De Biazi, Carla Vanina Dagatti, Ernesto Martín Uliarte (Autor/a)

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.














