Suelo y sustratos adecuados, clave del éxito de la producción de cultivos
Para lograr un buen desarrollo productivo, las plantas deben desarrollarse y crecer en suelos o medios y sustratos a base de mezclas especializadas capaces de brindarles las condiciones más favorables. Como material en el que crecen las plantas, el sustrato proporciona nutrientes esenciales a las raíces al absorber minerales y agua. Sus funciones clave son asegurar las raíces para que la planta esté erguida y facilitar el intercambio de oxígeno y CO2, necesarios para el crecimiento de la planta.
Para promover el crecimiento, el medio debe contener suficiente agua en el áreas de las raíces de la planta, demostrando una adecuada capacidad de retención de agua y asimismo ser capaz de drenar correctamente. El medio suelto y bien aireado se obtiene cuando hay suficiente espacio de aire en las raíces. Esto se conoce como porosidad, es decir las pequeñas aberturas entre las partículas sólidas. La cantidad total de espacio poroso determina qué tan bien el sustrato puede retener el aire y el agua. Los niveles de oxígeno disponibles son una función de la porosidad: un espacio poroso inadecuado significa que se desarrolla una escasez de oxígeno cuando se suministra demasiada agua. El tamaño y la distribución de los poros individuales determinan la tasa de intercambio y drenaje de gases. Esto influye en la eficacia del sustrato. El medio ideal tiene una mezcla de espacios porosos grandes y pequeños.
Por otra parte, la temperatura del sustrato afecta la actividad de los microorganismos e insectos potencialmente presentes en él, y la tasa de absorción de agua y fertilizante. Cuando la temperatura oscila entre más de 0°C y un poco más de 44°C, se produce la mayor cantidad de actividad. En ese momento, los microorganismos convierten los fertilizantes nitrogenados orgánicos en el suelo en formas que pueden absorberse fácilmente.
En términos generales, las características deseables en los sustratos son que estén sueltos y bien aireados, que tengan un nivel de pH y una capacidad de intercambio catiónico adecuados, y que drenen bien. El medio debe ser capaz de contener suficiente agua para el crecimiento de las plantas y estar libre de semillas, malezas, insectos y patógenos no deseados.
Las características físicas del sustrato son la composición, la textura y la estructura. La composición de un sustrato ideal a base de suelo es de 45% de minerales, 5% de materia orgánica, 25% de agua y 25% de aire –espacios porosos–. El suelo real del campo se puede enmendar para que logre esta composición.
Los componentes minerales del suelo natural son arena, limo y arcilla. La arena es la partícula más grande. Las partículas de limo, formadas por el agua que descompone los minerales, son más pequeñas que la arena. La arcilla, la partícula más pequeña, llena los huecos entre las otras partículas. La materia orgánica está formada por residuos vegetales y animales en descomposición. La parte de aire del suelo está formada por oxígeno, carbono e hidrógeno. La textura del suelo se refiere al tamaño, la distribución y la proporción de partículas de arena, limo y arcilla. La retención de agua y la porosidad del aire están relacionadas con la textura del suelo.
Suelos que contienen principalmente arena, partículas grandes, está compuesto por poros grandes. El suelo con una mayoría de partículas pequeñas y de textura fina, como la arcilla, tiene poros pequeños que resisten el flujo de agua y por lo tanto, aumentan la capacidad de retención de agua del suelo. Si el suelo contiene cantidades iguales de las tres partículas, es una marga. Sin embargo, la marga pura no se encuentra en el campo. Por lo general, predomina una de las partículas minerales. Por lo tanto, los suelos se identifican según la proporción de contenido mineral: arcilla arenosa, franco arcillosa limosa, etc.
La estructura del suelo se refiere a cómo se combinan y organizan los tres tipos de partículas. Este factor afecta la capacidad de retención de agua, la porosidad, la capacidad del suelo para transmitir agua a la planta, es decir su permeabilidad, y la tasa de absorción de agua en las raíces –infiltración–. Un agregado de partículas de arena promueve el drenaje. Sin embargo, el suelo con demasiada arena no retiene la humedad. Una combinación de partículas de arcilla retiene el agua y mantiene el suelo húmedo. Pero demasiada arcilla endurece la superficie del suelo, impidiendo el drenaje necesario. La reorganización de la estructura del suelo altera su textura. La cantidad de estas tres partículas se puede cambiar hasta lograr el resultado deseado.
Estrategias para mejorar la estructura del suelo
La adición de materia orgánica, por ejemplo, mejora la estructura del suelo porque aumenta el espacio poroso. Dos características químicas importantes del sustrato son el pH y la capacidad de intercambio catiónico, CIC. El pH de un suelo mide el nivel de alcalinidad o acidez y oscila entre 0 y 14. Un valor de 7 es neutro; por encima de 7 es alcalino o base; por debajo de 7 es ácido. El pH para la mayoría de los suelos oscila entre 4.0 y 8.5. La mayoría de los cultivos de invernadero necesitan un nivel de pH que oscile entre 5.5 y 6.5. El pH del sustrato del invernadero varía en niveles de acidez y alcalinidad.
Diferentes plantas prosperan en varios niveles de acidez. Por ejemplo, el color de una hortensia difiere según el tipo de suelo: es rosa en suelo ácido y azul en suelo alcalino. En suelos con un pH alto (alcalino), muchos nutrientes se separan de su solución, privando a la planta de sustento. Los nutrientes en suelos ácidos pueden concentrarse demasiado y ser dañinos para la planta. El nivel de pH del sustrato debe adaptarse a las necesidades de cada planta.
La capacidad de intercambio catiónico mide la capacidad del suelo para retener nutrientes; Mide la fertilidad del suelo. El suelo fértil atrae y retiene nutrientes esenciales, promoviendo el crecimiento de las plantas. Un catión es un ion cargado positivamente en una solución. La arcilla, el limo y las partículas orgánicas del suelo tienen cargas negativas que atraen y retienen cationes. Una partícula de arcilla en el suelo tiene una gran superficie, lo que hace que la absorción del catión sea más eficiente. La cantidad de cationes intercambiables se expresa en miliequivalentes por 100 gramos de suelo a pH 7 –neutro–.
Para los medios de invernadero, el mejor nivel de CIC es de 6-15 meq/100 g. Pasteurización del suelo de campo Para las plantas de invernadero, usar solo tierra de campo es ineficiente e ineficaz. Pueden comprarse bolsas de sustratos listas para usar de medio sin suelo o mezclar el medio según sea necesario para plantas individuales cultivadas en invernaderos. Al ser un medio no reactivo, es decir inerte, contiene cantidades muy bajas de nutrientes. El sustrato sin suelo no requiere pasteurización porque durante la fabricación, los elementos se procesan a temperaturas muy altas. Ingredientes de las mezclas sin suelo y las enmiendas del suelo Las mezclas sin suelo están compuestas por elementos orgánicos y enmiendas minerales del suelo. Los materiales orgánicos proporcionan ingredientes beneficiosos a los medios de comunicación. Ricos en nutrientes, mejoran la estructura física del suelo. Además, la materia orgánica aumenta la capacidad de retención de agua, la aireación, el drenaje y el intercambio catiónico del medio.
Las mezclas orgánicas sin suelo están compuestas de turba, residuos de madera y fibra de coco. La turba está hecha de turba, musgo sphagnum, humus, plantas descompuestas y residuos animales en descomposición. La turba fibrosa puede contener de 15 a 20 veces su peso en agua. Esta capacidad de retención de agua se mejora aún más mediante la adición de perlita y vermiculita, así como otros materiales. La turba también es valiosa porque tiene una gran cantidad de espacio poroso que retiene el aire y el agua esenciales para el crecimiento de las plantas. Por volumen total, la porosidad de la turba es del 85-98%. Para plantas cultivadas en invernadero, el espacio total de poros deseado por volumen no es inferior al 50%.
La turba de musgo es bastante ácida, pero agregar piedra caliza finamente triturada ajusta el nivel de pH. Otro componente es el humus, que es materia orgánica descompuesta. Rico en nutrientes, a medida que el humus se descompone, libera nitrógeno, azufre, fósforo y dióxido de carbono en el suelo. A medida que se libera CO2, se combina con el agua y crea ácidos débiles en el suelo que descomponen otros minerales. Los ingredientes adicionales de los medios sin suelo pueden incluir plantas descompuestas como la hojarazca descompuesta y materia animal en descomposición tal como el estiércol, pero si están contaminados o excesivamente concentrados, estas adiciones al medio requerirían pasteurización para ser utilizables.