Cultivos sin suelo

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Los cultivos sin suelo (en adelante CSS) aseguran el futuro agrícola, pues nos proporcionan una máxima eficiencia energética y en el uso de recursos; además, permiten independizarse del suelo y de todos sus problemas, controlar parámetros, aplicar plaguicidas… y facilitan la recogida y la reutilización de lixiviados.

El concepto de hidroponía proviene del latín Hydro (agua) y ponos (trabajo o cultivo). Los primeros sistemas se inventaron a mitad de siglo pasado (Woodwark, Gericke…) y fue en los años sesenta cuando se comenzó con la aplicación de plásticos y /o lanas de roca.

La implantación de CSS se justifica si atendemos a la gran implementación de la producción, la calidad y la precocidad de las cosechas. Además, permite evitar los factores limitantes del suelo y aumentar la eficiencia energética referida al peso de las cosechas. La superficie en España ha aumentado de un 0,1% en 1985 a un 10% en 2010.

Atendiendo al tipo de sustrato empleado, puede realizarse una sencilla clasificación:

  • Sistemas hidropónicos en medio líquido: en ellos, la raíz se encuentra continua o intermitentemente sumergida en una solución nutritiva completa o parcialmente (NFT, hidroponía de flujo profundo, NGS, sistemas flotantes, aeropónico).
  • Sistemas en sustrato sólido: la raíz se desarrolla en sustratos más o menos porosos, a través de los cuales se hace circular solución nutritiva (hidropónico en bancadas o surcos, en sacos, en contenedores individuales y canales, enarenados -no son CSS pero pueden manejarse como tales-).

La gran ventaja que proporcionan los CSS es que nos brindan la oportunidad de mantener unas condiciones óptimas para un máximo rendimiento fotosintético y aprovechamiento de azúcares y energía. Todo de forma uniforme para cada una de las plantas, por lo que es esencial tener uniformidad en el cultivo para que el manejo sea óptimo para cada individuo. Con todo esto se consigue incrementar notablemente el rendimiento de los cultivos.

Todo esto es muy bonito, pero para poder trabajar con éxito es necesario cumplir una serie de requisitos: es necesario un correcto dimensionamiento de la red de riego y un buen equipo, siendo imprescindible el uso de emisores autocompensantes y antidrenantes; el riego debe aplicarse a la demanda; el sustrato se elegirá en función de la experiencia y la tecnología con la que se cuente; además, han de tenerse en cuenta la colocación de los contenedores, su altura y los sistemas de recogida y reaprovechamiento de drenajes.

SUSTRATOS DE CULTIVO

Un sustrato de cultivo es el medio material donde se desarrolla el sistema de raíces. Tiene un volumen limitado, en el cual debería existir una baja capacidad tampón y una buena capacidad de retención de agua a bajas tensiones. El objetivo buscado es obtener una adecuada relación agua/aire, siendo ambas siempre lo más altas posible, pues esto proporcionaría una gran aireación y una gran disponibilidad de solución nutritiva fácilmente asimilable.

Aunque genere residuos, muchos de ellos pueden volver a aprovecharse, al igual que sus subproductos.

Se elige en función de la calidad, disponibilidad, coste, sistema de cultivo, experiencia en el manejo, etc. El sustrato ideal no existe, lo que existe es un manejo ideal para cada sustrato, con lo que su puesta a punto lleva un tiempo.

Los sustratos de cultivo pueden clasificarse en función de su origen en:

  • Naturales orgánicos: turbas, serrín, fibra de coco, cascarilla de arroz, compost, algas, corteza de pino, fibra de madera, humus de lombriz, etc.
  • Naturales inorgánicos: no han recibido un proceso previo salvo una homogeneización granulométrica. Se trata de gravas, arenas, sepiolita, materiales volcánicos, zeolita, etc.
  • Sintéticos: espumas de poliuretano, poliestireno, espuma de urea formaldehido.
  • Según su actividad pueden ser:
  • Inertes: no interactúan con la nutrición del cultivo, sólo actúan de soporte y mantienen una adecuada relación aire/agua.
  • Químicamente activos: interactúan con la solución nutritiva.

Según su granulometría tenemos:

  • < 3mm: arenas, perlita, lana de roca, coco, turba, etc. Son la gran mayoría de los más utilizados.
  • > 3mm: gravas, lavas, pumita o tezontle de granulometría gruesa.

PROPIEDADES FÍSICAS EN RELACIÓN AL MANEJO AGRONÓMICO

Una adecuada relación aire/agua es fundamental, pues una gran aireación repercutirá de manera negativa en la hidratación de la raíz y una excesiva hidratación hará lo propio con la respiración de esta. Por tanto, es primordial que el sustrato de cultivo elegido goce de una buena relación aire/agua.

La colocación de los sacos o contenedores también influye decisivamente en las propiedades de un sustrato, pues colocaciones verticales proporcionan mayor aireación pero menor cantidad de agua. En función de las características del sustrato elegido se optará por una colocación u otra.

Es necesario abrir unos orificios de drenaje para evitar problemas creados por láminas estáticas de solución nutritiva. La manera correcta de realizar estos es haciendo cortes en forma de “L” en los laterales y la zona inferior de los sacos.

El riego se aplicará a la demanda cuando se agote un 5-10% del agua útil, compensando esta y añadiendo un porcentaje de drenaje. El agua útil representa el agua fácilmente disponible más el agua de reserva.

PROPIEDADES QUÍMICAS

La CIC (Capacidad de Intercambio Catiónico) define la cantidad de iones que son adsorbidos por las superficies de las partículas sólidas constituyentes del sustrato. Depende del pH y del contenido y composición de la materia orgánica y arcilla de la fase sólida. Los sustratos con elevada CIC están mejor adaptados a tecnologías menos precisas y usuarios con menor experiencia en el manejo de CSS. Por el contrario, los sustratos con baja CIC permiten un estricto control de la nutrición mineral del cultivo, con respuestas más rápidas debido a la posibilidad de modificar de forma más acelerada la composición del entorno radical; esto puede ser bueno o malo en función de si el cambio es una corrección o un error humano. En cualquier caso, correctamente manejado, el potencial de un CSS no va a depender de la CIC del sustrato.

El pH proporciona una capacidad tampón ante cambios químicos de la solución. Una mayor capacidad para amortiguar corresponde a sustratos de tipo orgánico y con elevada CIC. Puede corregirse con aplicaciones de nitrógeno amoniacal y /o ureico.

Debe haber una ausencia total de sustancias fitotóxicas tales como NaCl en los sustratos que hayan podido estar en contacto con aguas marinas (fibra de coco, algas, arena) o taninos en las cortezas.

PROPIEDADES BIOLÓGICAS

Es imprescindible la ausencia de patógenos y/o semillas de malas hierbas. Si es necesario, se sometería al sustrato a un proceso previo de compostaje para eliminarlos.

Los sustratos no inertes deben estar biológicamente estabilizados. Para asegurarse esto se hacen respirometrías en las que el consumo de oxígeno ha de ser muy cercano a cero.

Hay que tener en cuenta la retención temporal de nitrógeno que pueden causar los microorganismos presentes en el sustrato, pues provoca una deficiencia temporal de este elemento especialmente al inicio del cultivo, aunque al poco tiempo volvería a ser liberado y el sistema se estabilizaría.

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