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
1.
Introducción
En
las últimas décadas la horticultura intensiva, fundamentalmente de
los países desarrollados, ha sufrido grandes cambios, de manera que
la necesidad de incrementar las producciones para satisfacer la
demanda de los mercados y para mantener la rentabilidad de estos
sistemas productivos, ha llevado hacia un mayor control ambiental
con el fin de poder optimizar el desarrollo de los cultivos. En este
sentido el control de la nutrición vegetal ha sido posible gracias
a los sistemas de cultivo sin suelo, con los que se ha podido
eliminar el efecto amortiguador ejercido por el suelo y así someter
la plantación a las condiciones deseadas de fertirrigación.
Para
que un sistema de cultivo sin suelo pueda ser empleado a nivel
comercial, es necesario que permita el desarrollo de la raíz en
perfectas condiciones, de manera que debe aportar de forma óptima
los siguientes elementos (3):
- Aireación: la raíz obtiene la energía que necesita por medio de la respiración quemando carbohidratos, y requiere por tanto disponer del oxígeno necesario para ello. Después de cada riego, y una vez establecido el equilibrio hídrico, deberá quedar en el medio suficiente aire para asegurar el suministro de oxígeno. Las necesidades dependerán de la intensidad respiratoria, que es función de la temperatura, la fase de desarrollo, etc, pero en cualquier caso se requiere que un mínimo de un 20-30 % del espacio útil quede ocupado por aire en sistemas que utilizan sustrato.
- Agua: deberá estar continuamente disponible para la planta en unas condiciones de extracción muy favorables. El volumen y la configuración de espacios condicionará la frecuencia y dosis de riego.
- Solutos: entre los elementos químicos disueltos deberán encontrarse todos los necesarios para la nutrición de la planta en cantidades suficientes para prevenir las carencias, pero no excesivas para evitar niveles altos de presión osmótica a vencer por la raíz.
- Temperatura: deberá ser la apropiada para asegurar una óptima actividad biológica en la raíz. Si es excesivamente baja, ésta se ralentizará y, si es demasiado alta, el exceso de actividad acarreará un despilfarro de energía. E incluso, si se sobrepasan ciertos valores extremos, la raíz muere.
Cualquier
sistema de cultivo sin suelo adoptado funcionará tanto mejor cuanto
más óptimamente proporcione los elementos antes mencionados. Así,
los sistemas con sustrato dependerán muy directamente del manejo
del riego para conseguir un adecuado equilibrio aire/agua, mientras
que en los hidropónicos es la aireación el principal problema, al
contrario de lo que sucede en los aeropónicos, en los que la
dificultad estriba en mantener humedecida toda la raíz.
2.
Componentes de un sistema de cultivo sin suelo
Cualquier
sistema de cultivo sin suelo que se desarrolle, va a estar definido
por tres componentes básicos, que son (3):
- Las unidades elementales de cultivo (sacos, macetas, canalones, etc).
- El equipamiento adecuado (automatismos, equipo de riego, etc).
- La tecnología necesaria para su correcto manejo.
Para
conseguir un resultado satisfactorio del cultivo, será necesario
conjuntar adecuadamente estos elementos.
Se
puede definir la unidad elemental de cultivo como el módulo básico
que comprende un espacio de cultivo común, de características
determinadas, y que es utilizado como rizosfera por una o más
plantas que tienen sus raíces en contacto, empleando conjuntamente
dicho espacio (tabla de lana de roca, saco de perlita, canalón de
cultivo hidropónico, etc). Estas unidades elementales pueden estar
interconectadas a través de la solución nutritiva (sistemas
cerrados) o bien pueden estar completamente aisladas y sin riesgo de
transmisión de patógenos radiculares de unas a otras a través de
dicha solución (sistemas abiertos).
Cada
módulo unitario consta de dos elementos: por un lado el contenido o
sustrato que es el medio donde va a desarrollarse la raíz del
cultivo, y por otro el contenedor o recipiente que se encarga de
aislar, dar forma y condicionar en gran medida las propiedades del
contenido. Sin embargo, no siempre aparecen estos dos componentes,
ya que a veces se prescinde del sustrato de cultivo, como ocurre en
los hidropónicos puros, en los que la raíz se encuentra inmersa
directamente en la solución nutritiva. Asimismo, existen sustratos
rígidos en los que el contenedor (generalmente una lámina de
polietileno) tiene como única función impedir la penetración de
la luz hasta el medio radicular y evitar una excesiva desecación de
éste.
Veamos
por separado cada uno de los componentes de la unidad elemental de
cultivo.
a) Contenedores: están compuestos por materiales
de diversa naturaleza y su finalidad es la de delimitar el espacio
radicular, proporcionándole aislamiento térmico y preservándolo
de la luz, los agentes contaminantes, la pérdida de agua por
evaporación, etc.
Cuando en el sistema de cultivo se utilizan
sustratos amorfos, el contenedor con sus características propias
influye directamente en el comportamiento del sustrato,
condicionando sus propiedades físicas al adquirir la forma
determinada por el contenedor. Cuando los sustratos son rígidos
(lana de roca, foam, etc) o no existen (hidropónicos, aeropónicos,
etc), esto no sucede pero aún así condiciona enormemente las
características de la rizosfera (pendiente, altura de agua,
aislamiento, etc), por lo que su importancia es muy grande en el
comportamiento final del sistema. Un ejemplo de la influencia del
contenedor sobre las propiedades del sustrato lo encontramos en la
inercia térmica, la cual está más condicionada por el volumen,
material y forma del contenedor, que por la naturaleza del sustrato
contenido pues, al estar éste completamente humedecido, su
coeficiente de transmisión calorífica varía muy poco de uno a
otro, estando siempre muy próximo al del agua (2).
En un principio los contenedores se construían de
materiales pesados y duraderos (hormigón, hierro, cerámica,
asfalto, etc), constituyendo así las primitivas bancadas de
cultivo. Actualmente se utilizan materiales mucho más ligeros,
impermeables e inertes, generalmente plásticos (polietileno,
polipropileno, etc), rígidos, semirrígidos o flexibles, de precio
asequible y fácil manejo y reposición.
b) Sustratos: como se ha comentado con
anterioridad, el sustrato no siempre es necesario en los sistemas de
cultivo sin suelo. Sin embargo, actualmente casi la totalidad de los
sistemas empleados a nivel comercial utilizan algún tipo de
sustrato.
Cualquier sustrato potencial tiene unas características
y propiedades intrínsecas que debemos conocer y estudiar para diseñar
el contenedor más apropiado, de forma que el módulo de cultivo
resultante, sometido a un correcto manejo, proporcione a la raíz el
medio favorable que veíamos con anterioridad. Dentro de estas
propiedades tenemos tanto físicas (porosidad, retención de agua,
densidad, estructura, granulometría), como químicas (capacidad de
intercambio catiónico, poder tampón, solubilidad) y biológicas.
