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HIDROPONIA NUTRIGACIÓN™ DE CULTIVOS SIN SUELO

por Redacción

CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS DE HIDROPONIA Y CULTIVOS SIN SUELO

La técnica de cultivar plantas sin contacto directo con el suelo se logra mediante un sistema artificial que proporciona los tres elementos clave del medio ambiente que las plantas requieren para sobrevivir: oxígeno, agua y nutrientes. Este sistema de cultivo ha surgido principalmente por la necesidad de superar algunas limitantes propias del cultivo en su entorno, lograr un mayor y mejor control del clima, así como de plagas y enfermedades. En suelo, estas limitante suelen ser frecuentes ya que el cultivo puede ser propenso a sufrir un sinfín de riesgos por plagas y enfermedades, o bien hablando de clima, el hecho de poder tener cosechas en épocas de fríos o de heladas son un ejemplo de la necesidad de estos sistemas.

Por otra parte, la superficie mundial de invernaderos se ha incrementado significativamente; los cultivos en invernadero en suelo siguen ocupando la mayor parte la superficie sembrada hoy en día. A nivel mundial, se habla de 375 a 385 mil hectáreas mientras que en el caso de cultivos en invernadero sin suelo, la superficie estimada mundial va de las 70 a las 75 mil hectáreas. Bajo sistemas propiamente hidropónicos, los datos indican que hay aproximadamente de 20 a 25 mil hectáreas en el mundo. La superficie total estimada de invernaderos en estos tres rangos suma un total de 485 mil hectáreas y cada año va en aumento. Este avance en la superficie de invernaderos se ha dado por la contundencia de su efectividad, en la obtención de una mejor calidad y aumento significativo en los rendimientos como se muestra en la gráfica etiquetada (Fig. 1).

Figura 1. Superfície Mundial de Invernaderos

Principales sistemas de cultivo sin suelo

En las imágenes presentadas podemos ver diferentes sistemas de hidroponía y aquí la creatividad no ha tenido fin, por ejemplo podemos tener sistemas de tubos de PVC para producción de fresas (Fig. 2), producción de gerbera en bolsa de polietileno con sustrato como perlita o agrolita (Fig. 3), producción en maceta de plástico con un inyector por cada maceta con sustrato orgánico o inorgánico (Fig. 4), modernos sistemas de sustratos de lana de roca o coco para producción de tomate en sistemas altamente tecnificados (Fig. 5), inclusive algunos cultivos en suelo podrían considerarse en hidroponía, como el ejemplo de aguacate en Israel (Fig. 6), donde el suelo es extremadamente pobre, arenoso y no ofrece las características para su producción; con hidroponía, logrando un mejor control de la solución del suelo, se puede tener buen resultado. De toda esta gama de posibilidades, podemos agrupar estos sistemas de producción en dos grandes grupos: sistemas con sustrato y sistemas de hidroponia.

Fig 2. Sistema de PVC Hipodronia Fresa
Fig. 3 Producción de Gerbera
Fig. 4 Sustrato en maceta con lisimetro
Fig. 5 Tomate en lana de roca
Fig. 6 Aguacate Israel

Hipodronia

En estos sistemas no se utiliza sustrato, las raíces  se bañan en una solución nutritiva y puede ser bajo cualquiera de estos dos sistemas, NFT o camas flotantes, los cultivos que principalmente se siembran bajo estos sistemas son hortalizas de hoja como lechuga, kale, espinacas, plantas medicinales, etc.

NFT o camas flotantes. En el siguiente esquema (Fig.7) se representan las generalidades de un sistema NFT (Nutrient Film Technique), o de camas flotantes. Este consiste en un sistema de re circulación de la solución nutritiva. En este sistema pasa la solución nutritiva en forma continua o intermitente y en la cual no existe un sustrato, sino que las raíces y la planta se sostiene mediante un canal del cultivo. Es imperante una pendiente para que el agua este corriendo y a la vez haya suficiente oxígeno en el sistema de raíces y evitar proliferación de enfermedades.

Sistema con sustrato

Son cultivos que requieren un sustrato como soporte; esto aplica a hortalizas de fruto como tomate, pimiento, pepino, fresa y flores de corte con sistema de riego por goteo o subirrigación.

En general se puede describir en este esquema (Fig. 8) donde se requiere un depósito de agua que puede ser del sistema de la red nacional, agua de pozo, de captación de agua de lluvias o bien, puede proceder del sistema de ósmosis inversa donde parte del drenaje, o cuando se cuenta con un agua con exceso de sales, pasa por este sistema para eliminar sodio y otras sales. El agua se conduce por un sistema de EC (o conductividad eléctrica) de al menos dos tanques de preparación; posteriormente la mezcla de ambos tanques se conduce en muy baja concentración para su inyección al sistema de riego. En un sistema abierto, generalmente el drenaje se pierde, cuando hablamos de un sistema de producción sin suelo cerrado, se recolecta el drenaje que posteriormente pasa por un sistema de fumigación y filtrado y parte o el 100% se reutiliza para la nueva solución nutritiva. Cabe mencionar que en un sistema abierto es necesario captar parte del drenaje para el monitoreo, que es un tema que se explicará posteriormente.

Fig. 7 Sistema NFT
Fig. 8 Sistema Producción sin suelo (Con sustrato)

Sistema de recirculación

Un sistema de recirculación es sinónimo de una alta eficiencia. Se han demostrado mayores ahorros de agua, hasta un 40%; de fertilizantes –del 20 al 30%– que obviamente se traduce en un ahorro en los costos operativos. En la siguiente tabla se resumen los resultados de un estudio hecho por Haifa Chemicals donde se evalúa en un sistema de recirculación, la aplicación del nitrato de potasio bajo la marca Multi-K® RECI que proviene del término RECICLAJE, que permite hacer este tipo de sistema sin la acumulación peli- grosa del sodio en el agua de riego. El ahorro de nitrato de potasio fue del 17% comparado con el sistema abierto sin reducir rendimientos o mermar calidad de la cosecha.

Elección de los sustratos más adecuados

Cuando se eligen los sustratos, es importante considerar tanto su estabilidad física como química y ciertas propiedades deseables como son una alta consistencia, libre de patógenos, alta porosidad y una relación equilibrada sólido-líquido-gas. A continuación se describen algunos sustratos por su origen y propiedades:

Condiciones que pueden afectar la NutrigaciónTM de cultivos sin suelo

En un cultivo en hidroponia se tiene que lidiar con un volumen de raíces limitado por lo tanto es necesario hacer riegos frecuentes. Asimismo, el medio es inerte por tanto la fertilización puede ser irritante. Dado que las plantas tienen una gran sensibilidad a deficiencias de agua y nutrientes, es imperativa una supervisión intensiva.

Si se hace la comparación en suelo el volumen de raíz en cultivos en suelo es mayor a 500 l/m2, en cambio en estos sistemas sin suelo el volumen de raíz es de máximo 20 l/m2.

Irrigación

Un riego apropiado es fundamental para una nutrición eficiente y prevenir daño por salinidad. Es importante considerar que la localización de los goteros afecta la eficacia del riego. La tasa de riego debe también considerar las características de los sustratos. Obviamente debe drenar lo suficiente para prevenir acumulación de sales. Entender que regar por encima de la necesidad del cultivo puede causar escasez de oxígeno, por lo tanto, se debe precisar la tasa de flujo de agua y la cantidad. Por ejemplo, sí contamos con un sustrato demasiado poroso y con baja CIC, el agua del riego se va mover más en forma vertical. Cuando se cuenta con un sustrato de menor porosidad o mayor CIC, el agua del riego se moverá más horizontal. En este sentido, la tasa de riego depende principalmente del grado de porosidad y retención de agua del sustrato.

Fertilización

El uso y manejo de los fertilizantes utilizados en este sistema de hidroponía y/o cultivos sin suelo es un paso relativamente sencillo ya que hoy en día Haifa Negev Techonlogies LTD, cuenta con todas las fuentes que pueden proporcionar a un sistema de riego altamente eficiente y de calidad. Es importante elegir fertilizantes de la más alta calidad y pureza, bajos en sodio y cloro. Se busca lograr una composición precisa de nutrientes macro y micro. Se debe realizar un constante monitoreo de la Conductividad Eléctrica (CE) y del pH y hacer los ajustes para asegurar las condiciones de crecimiento apropiadas.

Es necesario en sistemas de mayor superficie contar con un sistema de al menos dos tanques para hacer soluciones concentradas y prevenir la formación de precipitados. Haifa Negev Technologies LTD cuenta con una amplia gama de so- luciones innovadoras para este nicho tan exigente.

Parámetros a considerar

  • La etapa fenológica de la planta, es decir si está en etapa vegetativa o generativa,
  • Medio ambiente: calidad del agua de riego, temperatura, radiación-iluminación, y
  • El sistema de cultivo, características del sustrato.

En las soluciones nutritivas es recomendable hacer algunas variaciones de acuerdo con la etapa fenológica:

Etapa Vegetativa

  • El magnesio, Mg, es importante para un adecuado desarrollo de hojas.
  • Pueden reducirse las aplicaciones de potasio, K, y calcio, Ca.

Etapa reproductiva

  • El potasio, K, y el calcio, Ca, son más importantes para un adecuado desarrollo del fruto.
  • Puede reducirse el magnesio, Mg. Clima
  • En invierno la absorción de NO3- se puede inhibir por SO4 o Cl-.

Continuará en la siguiente edición

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1 Comentario

Luis Rey Sanchez Alvear marzo 26, 2021 - 7:56 pm

Esta información de primera es la que me motiva a seguir adelante con mis cultivos

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