Rustic vertical home gardens for food production in limited spaces: a contribution to household food security

Authors

  • Pablo Yax-Lopez Private Institute for Climate Change Researche
  • Kevin Manolo Noriega Elías Private Institute for Climate Change Researche
  • Jorge Rubén Sosof Vásquez Universida de San Carlos de Guatemala

DOI:

https://doi.org/10.18387/polibotanica.60.24

Keywords:

Agrifood systems, innovation, urban production, adaptation to climate , sustainable development

Abstract

Growing populations, rural to urban migrations and the effects of climate change are increasing the challenges related to food access and availability in Latin American countries, which is aggravating the food insecurity of the most disadvantaged population. During the COVID-19 pandemic, urban a peri-urban gardens played a crucial role in providing fresh food for families in the face of shortages in different traditional markets.

The objective of this research was to evaluate the potential of vertical food production systems in space-constrained environments, offering a viable alternative in response to the growing difficulty of implementing traditional gardens due to the prioritization of land use for housing construction. Two vertical food production designs combined with three types of substrates, poultry manure, vermicompost and brushwood/mulch and three edible species: chard- Beta vulgaris; spinach – Spinacia oleracea and yellow flower- Brassica campestris L., were evaluated. The results showed that structural production design and substrates significantly influence the production of B. Vulgaris, with a production of 329.6 kg/m3 in the D2 design in combination with poultry manure substrate. For the species S. oleracea and B. Campestris species, the highest production was obtained using the vermicompost and poultry manure substrate, regardless of the structural production design, with 163.7-193.4 kg/m3 and 120.0-143.8kg/m3, respectively.

Author Biography

  • Pablo Yax-Lopez, Private Institute for Climate Change Researche

    ax López, Pablo 2022. Resiliencia Comunitaria a eventos de inundación en las partes bajas de las cuencas de los ríos Sis-Icán Y Achiguate, República de Guatemala. Tesis doctoral por la Universidad de Santiago de Compostela, España

    Yax López, P., Noriega Elías, K. M., & Espinoza Marroquín, F. (2022). Recomendaciones de adaptación al cambio climático para el municipio de Santa Lucía Utatlán. Instituto Privado de Investigación sobre Cambio Climático. Guatemala. ISBN: 978-9929-8208-6-9

    Yax López, P., Noriega Elías, K. M., & Espinoza Marroquín, F. (2022). Análisis de vulnerabilidad climática de los medios de vida de la comunidad del caserío de Yaxón-Neboyá, Sololá. Instituto Privado de Investigación sobre Cambio Climático. Guatemala. ISBN: 978-9929-8282-6-1.

    Yax López, P., Noriega Elías, K. M., & Espinoza Marroquín, F. (2022). Análisis de vulnerabilidad climática de los medios de vida de la comunidad del paraje Chiaj, Santa Lucía Utatlán. Instituto Privado de Investigación sobre Cambio Climático. Guatemala. ISBN: 978-9929-8208-0-7.

    Yax-López, P., Gómez Román, e., Noriega Elías, K., Espinoza Marroquín, F. (2021). Alternativas de adaptación para zonas agrícolas del Pacífico de Guatemala expuestas a inundaciones y sequía. Revista Mesoamericana de Biodiversidad y Cambio Climático–Yu’am, 5(2): 4-21.

    Guerra, A. M.A. Liere, P. Yax, G. Alfaro, S. Gil and L. Blacutt. 2017. Gestión de riesgo de inundaciones en el río Coyolate: ejemplo de adaptación al cambio climático en Guatemala. Yu’Am Revista Mesoamericana de Biodiversidad y Cambio Climático Vol 2(3):27-37

    ICC, PUJB, UNT, UMSA (2016). Timeline of the socio-ecological system, lower area of the Coyolate Watershed (only in Spanish). Funded by the Inter-American Institute for Global Change Research (IAI). Available at: http://icc.org.gt/wp-content/uploads/2016/07/ICC-linea-de-tiempo.pdf

    ICC, PUJB, UNT, UMSA (2016). Characterization and analysis of the main floods in the lower area of the Coyolate Watershed, years 1949, 1998, and 2005 (only in Spanish). Funded by Inter-American Institute for Global Change Research (IAI). Available at: http://icc.org.gt/wp-content/uploads/2016/07/Poster-inundacionesCoyolate-2016-.jpg

References

Alfaro Marroquín, G., Gómez, R., Luis, J., Herrera, H., Carlos, J., & Herrera, G. (2019). Antecedentes y contexto del cambio climático en Guatemala. 2–19. https://sgccc.org.gt/wp-content/uploads/2019/07/1RepCCGuaCap1.pdf

Ávila Herrera, B. A. (2010). Técnica de manejo y producción a base de pulpa de café, con pequeños caficultores de la aldea Los Coles, San Pedro Necta, Huehuetenanto [Universidad de San Carlos de Guatemala]. http://cedia.fausac.usac.edu.gt/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=2830

Azurdia, C. (2016). Plantas Mesoamericanas Subutilizadas en la Alimentación Humana. El caso de Guatemala: una revisión del pasado hacia una solución actual. https://digi.usac.edu.gt/edigi/pdf/plantasmeso.pdf

Canales, A. (2019). La centralidad de las migraciones en la reproducción de las sociedades avanzadas. REMHU: Revista Interdisciplinar Da Mobilidade Humana, 27(57), 101–121. https://doi.org/10.1590/1980-85852503880005707

Carter, M. R., Sanderson, J. B., & MacLeod, J. A. (2004). Influence of compost on the physical properties and organic matter fractions of a fine sandy loam throughout the cycle of a potato rotation. Canadian Journal of Soil Science, 84(2), 211-218. https://doi.org/10.4141/S03-058

Catholic Relief Services (CRS), 2012, Informe Tortillas en el comal, https://www.crs.org/sites/default/files/tools-research/resumen-del-reporte-tortillas-en-el-comal.pdf

Dawood, F., & van Vuuren, J. H. (2023). A multi-dimensional spatial index for the quantification of food insecurity. Journal of Agriculture and Food Research, 14, 100768. https://doi.org/10.1016/j.jafr.2023.100768

Di Rienzo J.A., Casanoves F., Balzarini M.G., Gonzalez L., Tablada M., Robledo C.W. InfoStat versión 2020. Centro de Transferencia InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. URL http://www.infostat.com.ar

Elorza, M. I. (2019). Cultivo de un huerto y prácticas asociadas. Retrieved January 9, 2023, from https://www.munistgo.info/medioambiente/wp-content/uploads/2019/09/GUIA%20DE%20HUERTO.pdf

FAO, FIDA, OMS, PMA y UNICEF. 2021. El estado de la seguridad alimentaria y la nutrición en el mundo 2021. Transformación de los sistemas alimentarios en aras de la seguridad alimentaria, una nutrición mejorada y dietas asequibles y saludables para todos. Roma, FAO. https://doi.org/10.4060/cb4474es

Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), 2004. La Mujer en la Agricultura, Medio Ambiente y la Producción Rural GUATEMALA. http://www.fao.org/3/ad930s/ad930s01.htm

Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), Rikolto and RUAF. 2022. Urban and peri-urban agriculture sourcebook – From production to food systems. Rome, FAO and Rikolto. https://doi.org/10.4060/cb9722en

Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), 2022 a, Hunger and food insecurity, URL: https://www.fao.org/hunger/en/

Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) 2023, The State of Food Security and Nutrition in the World 2023, URL: https://www.fao.org/3/cc3017en/online/state-food-security-and-nutrition-2023/food-security-nutrition-indicators.html

Girón Carrillo, C. E., Martínez Olmedo, C. E. F., & Monterroza Domínguez, M. P. (2012). Influencia de la aplicación de bocashi y lombriabono en el rendimiento de calabacín (Cucurbita pepo L.), espinaca (Spinacia oleraceae L.), lechuga (Lactuca sativa L.) Y remolacha (Beta vulgaris L.), bajo el método de cultivo biointensivo, san ignacio, Chalatenango. https://ri.ues.edu.sv/id/eprint/1588/1/13101291T.pdf

Girón Maddaleno, A. (2005). Estudio de factibilidad de la producción y comercialización del abono humus orgánico por la lombriz roja. Guatemala, GT: USAC. http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_1369_IN.pdf

Instituto de Nutrición de Centro América y Panamá (INCAP). (2012). Tabla de composición de alimentos de centro América (H. Méndez, Ed.; 2a.). http://www.incap.int/mesocaribefoods/dmdocuments/TablaCAlimentos.pdf

Instituto Privado de Investigación sobre Cambio Climático (ICC), 2021. Informe de Línea base del proyecto Implementación de medidas de adaptación a la variabilidad y el cambio climático para contribuir a la seguridad alimentaria y nutricional y la reducción de la desnutrición infantil en comunidades y municipios del departamento de Sololá, Guatemala MACC-SAN [Informe inédito]

Jiménez, J., Arias , L., Espinoza, L., Fuentes, L., Garzón, C., Gil , R., . . . Rodriguez , M. (2010). El cultivo de la espinaca (Spinacia olaracea L.) y su manejo fitosanitario en Colombia. Bogotá, COL: Fundación Universidad de Bogotá. http://hdl.handle.net/20.500.12324/13123

Lal R. (2020). Home gardening and urban agriculture for advancing food and nutritional security in response to the COVID-19 pandemic. Food Secur. 2020;12(4):871-876. https://doi.org/10.1007/s12571-020-01058-3. Epub 2020 Jun 23. PMID: 32837634; PMCID: PMC7311182.

Lemaitre, H., & Gallego, J. T. (2014). El huerto ecológico en macetas - Hortensia Lemaitre (tercera). RBA Libros S.A. https://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=sz3ODwAAQBAJ&oi=fnd&pg=PT6&dq=espinaca,+maceta,+sustrato,+volumen,+litros&ots=jqLaCyHDkH&sig=Ng_iq60NFe1mYdIvYOJujZ21zZ8#v=onepage&q&f=false

Martínez Del Amo, Y.; Romero Montoya, M. (2015). Tuberias de pvc orientado: eficiencia, ahorro energético y sostenibilidad. En XXXIII congreso nacional de riegos. Valencia 16-18 junio de 2015. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/CNRiegos.2015.1512

Morales-Gamboa, A. (2020). El círculo de la fragilidad: Migración de sobrevivencia en Centroamérica. Migración y Desarrollo, 18, 41-70. https://doi.org/10.35533/myd.1835.amg

Morales, L., Vilis, I., Jarri, L., Fontalvo, J., Alfonso, J., & Acosta, J. (2021). Cultivo de Acelga. In Infografía. Retrieved January 9, 2023, from https://www.uv.mx/hab/files/2021/10/Cultivo-de-Acelga.pdf

O. Bello y L. Peralta (2021), Evaluación de los efectos e impactos de las depresiones tropicales Eta y Iota en Guatemala (LC/TS.2021/21), Santiago, Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL), 2021. https://www.cepal.org/es/publicaciones/46681-evaluacion-efectos-impactos-depresiones-tropicales-eta-iota-guatemala

Ortegón-Morales, A.S. & Franco, Arturo & Quintero, Javier & Cano, Idalia. (2006). La temperatura en la etapa reproductiva del cultivo de canola (Brassica napus L.). Agricultura Técnica en México, ISSN 0568-2517, Vol. 32, Nº. 3, 2006, pags. 259-265. https://www.researchgate.net/publication/28227155_La_temperatura_en_la_etapa_reproductiva_del_cultivo_de_canola_Brassica_napus_L

Peñaloza Monroy, Josué, Reyes Ramírez, Ana Karen, González Huerta, Andrés, Pérez López, Delfina de Jesús, & Sangerman-Jarquín, Dora Ma. (2019). Fertilización orgánica con tres niveles de gallinaza en cuatro cultivares de papa. Revista mexicana de ciencias agrícolas, 10(5), 1139-1149. Epub 03 de marzo de 2020.https://doi.org/10.29312/remexca.v10i5.1759

Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo PNUD. (2012). Guatemala: ¿un país de oportunidades para la juventud? Informe nacional de desarrollo humano 2011/2012. – Guatemala. – Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo, 2012. https://www.undp.org/es/guatemala/publications/informe-nacional-de-desarrollo-humano-2011-2012-guatemala-%C2%BFun-pa%C3%ADs-de-oportunidades-para-la-juventud

Puccinelli, M., Carmassi, G., Botrini, L., Bindi, A., Rossi, L., Fierro-Sañudo, J. F., Pardossi, A., & Incrocci, L. (2022). Growth and Mineral Relations of Beta vulgaris var. Cicla and Beta vulgaris ssp. Maritima Cultivated Hydroponically with Diluted Seawater and Low Nitrogen Level in the Nutrient Solution. Horticulturae, 8(7). https://doi.org/10.3390/horticulturae8070638

Ramos Perzabal, M. (2016). Parasitoides asociados al gusano soldado (Spodoptera exigua Hübner) y conocimiento campesino del sistema de producción de espinaca (Spinacea oleraceae L.) En los reyes de juárez, puebla [Colegio de Postgraduados, Institución de Enseñanza e Investigación en Ciencias Agrícolas]. http://colposdigital.colpos.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/10521/3460/Perzabal_Ramos_M_MC_EDAR_2016.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Salas Espinoza, J. L. (2019). Manejo de Nutrición Considerando Capacidad de Extracción de Fertilizantes en la Producción de Acelga (Beta vulgaris) [universidad autónoma agraria Antonio Narro]. https://biblioteca.uaaan.mx/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=66045&shelfbrowse_itemnumber=122469

Sistema Guatemalteco de Ciencias del Cambio Climático (SGCCC) . (2019). Primer reporte de evaluación del conocimiento sobre cambio climático en Guatemala: Resumen para tomadores de decisión. Castellanos, E.J.; Bámaca, E., Paiz-Estévez, A.; Escribá, J.; Rosales-Alconero, M. y Santizo, A. (eds). Ciudad de Guatemala: Editorial Universitaria UVG. https://sgccc.org.gt/resumen-para-tomadores-de-decision/

Smith, D. C., Beharee, V., & Hughes, J. C. (2001). The effects of composts produced by a simple composting procedure on the yields of Swiss chard (Beta vulgaris L. var. Flavescens) and common bean (Phaseolus vulgaris L. var. Nanus). Scientia Horticulturae, 91(3), 393-406. https://doi.org/10.1016/S0304-4238(01)00273-4

Solano Garrido, A. L., & Ochoa, W. (2019). Agricultura y seguridad alimentaria. En E. J. Castellanos, A. Paiz-Estévez, J. Escribá, M. Rosales-Alconero, & A. Santizo (Eds.), Primer reporte de evaluación del conocimiento sobre cambio climático en Guatemala. (pp. 108–141). Guatemala: Editorial Universitaria UVG. https://sgccc.org.gt/capitulo-6-agricultura-y-seguridad-alimentaria/

Solorio, J. (2020). ¿cuál es la diferencia entre el cpvc cédula 80 y el pvc? Obtenido de https://www.corzan.com/blog-sp/diferencia-entre-cpvc-corzan-y-pvc

Tognetti, C., Laos, F., Mazzarino, M. J., & Hernández, M. T. (2005). Composting vs. Vermicomposting: A Comparison of End Product Quality. Compost Science & Utilization, 13(1), 6-13. https://doi.org/10.1080/1065657X.2005.10702212

Tropa, S. (2013). Nodo hortícola Los Ríos: Ficha técnica acelga. Valdivia, Chile: Instituto de Investigaciones Agropecuarias. https://biblioteca.inia.cl/handle/20.500.14001/4775

Véliz Pinto, H. R. (2014). Efecto de tres abonos orgánicos sobre el rendimiento y precocidad de la cosecha en el cultivo de sábila [Universidad Rafael Landívar]. http://biblio3.url.edu.gt/Tesario/2014/06/09/Veliz-Hector.pdf

Wang, X., Ren, Y., Zhang, S., Chen, Y., & Wang, N. (2017). Applications of organic manure increased maize (Zea mays L.) yield and water productivity in a semi-arid region. Agricultural Water Management, 187, 88-98. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2017.03.017

1262

Downloads

Published

2026-01-26

Issue

Section

Articles

Categories

How to Cite

Rustic vertical home gardens for food production in limited spaces: a contribution to household food security. (2026). POLIBOTANICA, 61. https://doi.org/10.18387/polibotanica.60.24