SISTEMAS DE CULTIVO EN SUSTRATO: A SOLUCIÓN
PERDIDA Y CON RECIRCULACIÓN DEL LIXIVIADO
Autor:
MAGÁN CAÑADAS, J.J.
Cultivos
sin Suelo II. Curso
Superior de Especialización. Pág. 173 - 205.
1.
INTRODUCCIÓN
2.
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE CULTIVO SIN SUELO
3.
CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CULTIVO SIN SUELO
3.1.
CULTIVO EN GRAVA CON SUBIRRIGACIÓN
3.2.
CULTIVO EN SUSTRATOS DE BAJA CAPACIDAD DE RETENCIÓN DE AGUA CON
APORTE EN SUPERFICIE DE LA SOLUCIÓN NUTRITIVA
3.3.
CULTIVO EN SISTEMAS CONVENCIONALES CON SUSTRATO
3.3.1.
Cultivo en bancadas de arena
3.3.2.
Cultivo en sacos rellenos de sustrato
3.3.3.
Otros sistemas de cultivo
3.3.4.
Sistemas cerrados con reutilización del lixiviado
4.
CONCEPTOS BÁSICOS PARA EL MANEJO DE LA FERTIRRIGACIÓN EN LOS
SISTEMAS CONVENCIONALES CON SUSTRATO
4.1.
SISTEMAS A SOLUCIÓN PERDIDA
4.2.
SISTEMAS CON REUTILIZACIÓN DEL LIXIVIADO
5.
BIBLIOGRAFÍA
3.3.4.
Sistemas cerrados con reutilización del lixiviado
El cultivo convencional en sustratos, ya sea en
bancadas, en sacos u otro tipo de contenedor, fue concebido
originalmente para un manejo a solución perdida, al contrario que
otros sistemas como los hidropónicos o los de subirrigación, que
se diseñaron como sistemas cerrados por sus características intrínsecas.
Sin embargo, debido a la preocupación cada vez mayor de la Sociedad
por el deterioro del medioambiente y, como consecuencia de ello, a
la presión que se está ejerciendo sobre las distintas actividades
humanas contaminantes, entre ellas la agrícola, dichos sistemas
abiertos están siendo adaptados a las nuevas exigencias,
permitiendo así la recogida y acumulación de los lixiviados para
emplearlos posteriormente en la formulación de nueva solución
nutritiva. A los sistemas cerrados así obtenidos se les suele
llamar sistemas con reutilización del lixiviado.
Los sistemas a solución perdida conllevan la
eliminación al medio de importantes volúmenes de lixiviados con un
elevado poder contaminante, especialmente debido a la presencia de
nitratos. Dado que esto es evitado en gran medida mediante los
sistemas de cultivo sin suelo cerrados, su empleo permite obtener un
ahorro notable de agua y aún mayor de fertilizantes, lo que se une
a una reducción casi total de la contaminación ambiental. De hecho
diversos resultados experimentales indican que mediante estos
sistemas es posible conseguir una disminución del gasto de agua de
un 20 a un 30 % (7, 11, 14) y un ahorro de fertilizantes entre el 25
y el 45 % (6, 7, 9, 11, 12, 13).
Para poder reutilizar el lixiviado en un cultivo
convencional en sustrato, es necesario realizar una inversión
adicional con el fin de incorporar canalones y tuberías de recogida
del drenaje, depósitos de acumulación y un sistema de mezcla del
lixiviado con el agua exterior. Todo ello puede ser compensado con
el ahorro de agua y fertilizantes obtenido, pero la necesidad
adicional de incorporar un equipo de desinfección del drenaje para
evitar la expansión de algún posible patógeno radicular desde un
foco inicial a todo el cultivo a través de la solución nutritiva,
encarece aún más dicha inversión e impide rentabilizar el sistema
(7). Por tanto el interés de esta técnica de reúso no es económico
sino ambiental.
En la figura 5 se muestra el esquema de una
instalación para reutilizar el lixiviado en un cultivo convencional
en sustrato. La unidad de cultivo es la misma que la de un sistema a
solución perdida y la diferencia se encuentra en los elementos
auxiliares extra de recogida, desinfección, almacenamiento y mezcla
del drenaje que, como se ha comentado anteriormente, es necesario
incorporar en el sistema cerrado.
Figura 5. Esquema de
un sistema de cultivo sin suelo con reutilización del
lixiviado.
A la salida del equipo de desinfección, el drenaje
es conducido a un depósito de acumulación final, donde se almacena
hasta el momento de volver a ser empleado en mezcla con agua de
aporte exterior. Dado que la composición del drenaje varía a lo
largo del día, debido a la diferente evolución de la absorción de
agua con respecto a la de nutrientes llevada a cabo por la planta en
ese periodo, resulta conveniente que el tanque presente al menos un
volumen suficiente como para almacenar el drenaje de un día, con el
fin de conseguir una composición media y amortiguar esas
oscilaciones.
En lo que se refiere a la mezcla del drenaje para
llevar a cabo su posterior reúso, ésta puede realizarse
directamente con agua exterior y añadir a continuación los
fertilizantes suplementarios, tal y como aparece en la figura 5, o
bien preparando previamente solución nutritiva, a base del agua y
los fertilizantes, para mezclarla después con el drenaje. En
cualquier caso un sistema factible de llevar a cabo la mezcla es
mediante una válvula motorizada que permita regular el caudal de
paso de drenaje para que, en combinación con el agua exterior o la
solución nutritiva, se alcance un determinado valor de
conductividad eléctrica, el cual se habrá establecido previamente
en función del porcentaje de lixiviado que se pretende reutilizar.
Otra forma de realizar la mezcla puede ser con un tanque al que se
va vertiendo el drenaje y en el que se mantiene el nivel de líquido
mediante una boya que, al descender, incorpora agua o solución
previamente preparada. Este tanque puede ser el mismo que el
empleado para la acumulación final del drenaje.
La bomba de impulsión, el sistema de inyección de
fertilizantes, la red de distribución, los goteros y las unidades
de cultivo no difieren de los empleados en un sistema abierto. Sin
embargo una importante línea de investigación en la que se está
trabajando con ahínco en la actualidad, trata de desarrollar sondas
selectivas de medida en continuo de las concentraciones de los iones
que integran la solución nutritiva, con el fin de poder integrarlas
en los equipos de preparación de dicha solución. De este modo, al
automatismo de control se le introducirían como consignas las
concentraciones deseadas de cada uno de los elementos, y éste daría
las correspondientes órdenes de inyección de los distintos abonos
a su disposición para alcanzar tales concentraciones. Con ello se
podría ajustar la solución con gran exactitud y no se produciría
desviación de la misma por desajuste en el aporte de fertilizantes
con respecto a la absorción llevada a cabo por el cultivo, que es
uno de los riesgos que se corren con el empleo de los sistemas
cerrados. Asimismo, este desarrollo debe ir acompañado de una
evolución en los fertilizantes, ya que se debería tender hacia
soluciones líquidas de calidad ya preparadas, cada una de las
cuales incorporaría un único elemento con el fin de conseguir así
el ajuste deseado más fácilmente. Todo esto es objeto de
investigación en algunos países como Holanda, pero aún tendrá
que transcurrir cierto tiempo hasta llegar a ser una realidad
disponible a nivel comercial.
Para poder recoger el lixiviado producido tras el
riego, es necesario que las unidades de cultivo se dispongan sobre
canales colectores adecuados para tal fin, aunque existen casos en
los que se pueden evitar ya que el mismo canalón de cultivo permite
dicha recogida, como ocurre en los cultivos en bancadas. No
obstante, en el caso más frecuente de cultivo en sacos resultará
imprescindible. Para ello son ideales las bandejas metálicas, ya
que permiten conseguir una pendiente uniforme y son más
resistentes, pero tienen el inconveniente de que son excesivamente
caras, por lo que resultan inviables desde un punto de vista
comercial y hay que acudir a otros tipos de materiales más
asequibles como el polipropileno, el poliestireno, etc.
Una vez recogido el drenaje, es necesario llevarlo
hacia un depósito intermedio de acumulación con el fin de
almacenar una cantidad suficiente que pueda ser desinfectada. Por
tanto su volumen no tiene que ser necesariamente grande, pero
convendrá aumentarlo con el fin de poder instalar un equipo de
desinfección de menor capacidad de tratamiento y a su vez más
barato. Hay que tener en cuenta que siempre resultará más rentable
invertir en volumen de almacenamiento para reducir el tamaño del
equipo de desinfección que viceversa.
