Técnica de cultivo sin suelo que solventa dificultades en la producción tradicional
Emma Márquez Lino
La técnica de cultivo sin suelo logra que la producción agrícola sea capaz de superar los impedimentos o limitaciones que pudiera representa el suelo en la agricultura convencional, mediante el uso de sustratos. Se denomina sustrato a todo material sólido distinto a la tierra que se usa para la siembra en hidroponía como soporte para la planta y no para su alimentación.
El uso de sustratos permite un control total sobre factores que afectan el desarrollo de la planta, como humedad, oxigenación y nutrición. Son cultivos sin suelo, en lo que respecta a no contener suelo natural. Perlita agrícola, piedra pómez, fibras de coco, turba o lana de roca, son sustratos de gran uso en lo que se denominan cultivos hidropónicos. En condiciones naturales, el suelo actúa como reserva de nutrientes minerales para las plantas, pero el suelo en sí no es esencial para que éstas crezcan y se desarrollen adecuadamente. Cuando los nutrientes minerales de la tierra se disuelven en el agua, las raíces de las plantas son capaces de absorberlos. Una vez que los nutrientes minerales han sido absorbidos por la planta, ya no se requiere el suelo para que ésta prospere. Actualmente, esta actividad está alcanzando un gran auge en los países donde las condiciones para la agricultura resultan adversas. La hidroponía o cultivo sin suelo ha conseguido estándares comerciales y que algunos alimentos, plantas ornamentales y jóvenes plantas de tabaco, se cultiven de esta manera por diversas razones que tienen que ver con la falta de suelos adecuados; por suelos contaminados por microorganismos que producen enfermedades a las plantas o por usar aguas subterráneas que degradaron la calidad de esos suelos.
La clasificación de los cultivos hidropónicos ha evolucionado más recientemente hacia formas abiertas o cerradas, dependiendo de si vuelcan el efluente o reutilizan la solución nutritiva como forma de protección ambiental y una mayor economía en su utilización. Uno de los primeros éxitos de la hidroponía ocurrió durante la Segunda Guerra Mundial cuando las tropas estadounidenses que estaban en el Pacífico pusieron en práctica métodos hidropónicos a gran escala para proveer de verduras frescas a las tropas en guerra con Japón, en islas donde no había suelo disponible y era extremadamente caro transportarlas. Ya en los años 80 varias compañías empezaron a comercializar sistemas hidropónicos.
La denominación equivalente o más utilizada pasa a ser cultivos sin suelo pues el medio de sostén de las plantas pasó a ser una sustancia inorgánica como la perlita u orgánica como turbas o ciertos desechos agrícolas como cáscaras de frutos o granos y nueces como el arroz y las almendras, etc. Los sistemas hidropónicos fueron desde un principio “abiertos” al no considerarse el impacto ambiental que tendría el volcado de los efluentes tras su uso. Al tener en cuenta la economía y el posible impacto ambiental se desarrollaron los sistemas cerrados o con recirculación. El manejo de estos nuevos sistemas requiere una tecnología más compleja.
Las técnicas de cultivo sin suelo son utilizadas a gran escala en los circuitos comerciales de producción de plantas de tabaco, eliminando así las almácigas en suelo que precisan bromuro de metilo para desinfectar el suelo de malezas, patógenos e insectos. También en Holanda y otros países con alto grado de desarrollo en cultivos intensivos, las técnicas de CSS han avanzado, desarrollando industrias conexas y numerosas tecnologías relacionadas con el desarrollo de nuevos medios de cultivo como la perlita, la lana de roca, la fibra de coco o cocopeat, la cascarilla de arroz tostada y otros medios apropiados.
Es importante distinguir entre hidroponía y cultivos sin suelo, “cultivos sin suelo” es un término más amplio que hidroponía; tan solo requiere que no haya suelos con arcilla o cieno. La arena es un tipo de suelo, aunque es considerado cultivo sin suelo. La hidroponía es siempre un cultivo sin suelo agrícola, pero no todos los cultivos sin suelo son hidropónicos.
Métodos de recirculación para cumplir con normas ambientales
Un sistema hidropónico básico consiste en una fuente de agua que es impulsada por bombeo a través del sistema, recipientes con soluciones madre, es decir nutrientes concentrados, cabezales de riego y canales construidos donde están los sustratos, las plantas, los conductos para aplicación del fertirriego y el recibidor del efluente. En cultivos comerciales debido a su superficie, se hace obligatorio seguir normas ambientales amigables y emplear métodos de recirculación de las soluciones volviéndolas al cultivo tras equilibrarlas y desinfectarlas o buscándoles un lugar de descarga que evite la llegada de los nutrientes efluentes al suelo, cursos de agua y a los mantos acuíferos.
Ya existen métodos en sistemas abiertos que permiten un segundo cultivo, fijación por plantas que crecen en pequeñas lagunas de fondo impermeabilizado y otros ensayándose. No obstante, los cultivos hidropónicos o sin suelo deben tener en cuenta los aspectos ambientales y no solo considerar su alta productividad y rendimiento económico. Naturalmente, el agua constituye un elemento crucial para todos los ecosistemas y su disponibilidad ha regido los asentamientos de las comunidades y el desarrollo y progreso de las actividades económicas del hombre. El agua es de indispensable importancia por diversas razones: la existencia y evolución de los ecosistemas de planta y animales, es un constituyente esencial para la fotosíntesis, establece un medio de nutrición para las plantas y constituye la forma de vida para diversas especies; actúa asimismo como como un disolvente de sustancias orgánicas e inorgánicas con lo que es el disolvente universal. Además, desempeña un papel importante en el metabolismo, es un componente necesario de los líquidos corporales y juega un papel vital en los constituyentes de los organismos vivos.
En los últimos cuarenta años, el hombre se ha visto afectado por una serie de problemáticas ambientales. Contaminación del aire y del agua, excesiva producción de desechos y disminución de la biósfera, entre otros, pero es la erosión de gran parte de los suelos fértiles del planeta la que ha creado unas de las necesidades más urgentes de la sociedad moderna: incrementar la producción de alimento y la adopción de técnicas de cultivo en donde el suelo fértil ya no sea necesario.
La situación actual del planeta y de la sociedad exigen ser examinadas con detenimiento: se cuenta actualmente en el mundo con sólo un 12% de disponibilidad de suelos para el cultivo de alimentos, existe un vertiginoso aumento demográfico y los índices de desplazamiento y pobreza son cada vez mayores. Dichas condiciones han dado origen a una nueva era, en la cual el ser humano deberá adaptarse para sobrevivir y prosperar. Si la sociedad actual desea superar dichos retos, deberá como primera medida implementar técnicas para la producción de alimentos que sean eficientes y que no se vean afectadas por la infertilidad de los suelos; existe una necesidad apremiante de dar un paso hacia la innovación y desarrollar de lleno nuevas técnicas en la agricultura.
Estos cultivos se conocen desde la antigüedad, los jardines colgantes de Babilonia, y los de la China imperial, son ejemplos de cultivos hidropónicos, inclusive se conocen algunos jeroglíficos egipcios, que describen el proceso de cultivo de organismos vegetales en agua. En 1699 J. Woodward cultivó organismos vegetales en agua conteniendo diversos tipos de suelo, de aquí concluyó que el crecimiento de los organismos vegetales se debía a la combinación de ciertas sustancias en el agua obtenidas del suelo. Sads y Knop, llegaron a demostrar que se podía lograr un crecimiento normal de los organismos vegetales sumergiendo las raíces en una solución acuosa que contuviera los elementos necesarios para su crecimiento.
Esta actividad se caracteriza por usar soluciones minerales en lugar de suelo agrícola para el cultivo de productos agroalimentarios
Los minerales esenciales son absorbidos por la planta por medio de iones inorgánicos disueltos en el agua y minerales que se encuentran dentro de ellas
La hidroponía se presenta como una alternativa idónea que cumple con los requisitos para suplir gran parte de las necesidades de un mundo en crisis. La palabra hidroponía tiene dos raíces, hydros que significa agua y ponos que significa cultivo, esto es cultivo de organismos vegetales en agua, en ausencia de suelo