Autor:
MAGÁN CAÑADAS, J.J.
2.1.2.
La solución nutritiva en NFT
Cuando
se empezó a desarrollar la técnica del NFT en los años 70, lo
primero que se pensó fue que, al no existir un medio sólido con
capacidad tampón, la formulación de la solución nutritiva debería
ser alterada de acuerdo con la etapa de desarrollo del cultivo, y
que se requerirían distintas formulaciones para diferentes
cultivos, lugares y épocas del año, de forma que la técnica no
sería práctica para producción comercial, ya que se necesitaría
la elaboración de análisis químicos frecuentes en los que poder
basar los ajustes del aporte nutricional.
Sin
embargo, pronto se vio que esto no era así, sino que, al existir
una recirculación continua de la solución nutritiva a través de
las raíces del cultivo, el rango de tolerancia a la concentración
de nutrientes era muy grande, no obteniéndose diferencias
significativas en cuanto a crecimiento del cultivo, cosecha e
incluso absorción de nutrientes en amplias bandas de
concentraciones iónicas. Así, por ejemplo, no se observaron
diferencias trabajando en un intervalo de nitrógeno de 10 a 320
ppm, y se consiguieron resultados similares con el fósforo entre 5
y 200 ppm y con el potasio entre 20 y 375 ppm (Cooper, 1979). No
obstante, a nivel práctico, no es aconsejable trabajar con niveles
muy bajos de nutrientes, ya que entonces apenas existiría una
reserva disponible, de la que poder nutrirse la planta, en el caso
de estar utilizando un equilibrio desajustado para algún ion. En la
tabla 1 se presentan las concentraciones nutritivas mínimas, óptimas
y máximas para el cultivo de tomate en NFT ofrecidas por Winsor et
al. (1979).
|
Tabla
1: Concentraciones de nutrientes para tomate en NFT
|
|
Concentración
(mg×l-1)
|
|
Elemento
|
Mínima
|
Óptima
|
Máxima
|
|
NO3-N
|
50
|
150-200
|
300
|
|
P
|
20
|
50
|
200
|
|
K
|
50
|
300-500
|
600
|
|
Ca
|
125
|
150-300
|
400
|
|
Mg
|
25
|
50
|
150
|
|
Fe
|
1.5
|
3
|
6
|
|
Mn
|
0.25
|
1
|
5
|
|
Cu
|
0.01
|
0.1
|
1
|
|
Zn
|
0.05
|
0.1
|
5
|
|
B
|
0.1
|
0.2
|
2
|
|
Mo
|
0.01
|
0.05
|
0.1
|
|
Na
|
-
|
-
|
250
|
|
Cl
|
-
|
-
|
400
|
|
Fuente:
Winsor et al. (1979)
|
En
definitiva, cuando se trabaja con NFT, hay que mantener unas
relaciones adecuadas entre los distintos iones presentes en la
solución para que no haya competencia entre ellos, especialmente en
lo que se refiere a los de más difícil absorción como el calcio o
el magnesio, aunque las concentraciones absolutas de los diferentes
elementos pueden ser muy variables. Esto es lo que diferencia
fundamentalmente al NFT frente a los sistemas en sustrato
recirculantes.
Por
otro lado, los nutrientes incorporados por los fertilizantes más
los que lleva el agua de aporte exterior deben ajustarse a los
coeficientes de absorción del cultivo para cada uno de dichos
elementos (el coeficiente de absorción de un elemento es la
cantidad del mismo que es absorbida por el cultivo por cada litro de
agua que éste a su vez absorbe) ya que, si no es así, aunque en un
principio la solución final esté bien balanceada, se producirá
una acumulación progresiva de los iones que se suministran a una
concentración mayor que su absorción y una disminución de los que
se aportan a menor concentración, desequilibrándose finalmente
dicha solución. Por tanto, se entiende que es necesario conocer los
coeficientes de absorción del cultivo para la etapa de desarrollo y
época del año que correspondan, y éste es un trabajo importante a
realizar a nivel de investigación.
Un
caso extremo de lo anteriormente comentado se presenta cuando se
emplean aguas salinas de baja calidad, en las que la presencia de
sodio y cloruros es elevada y muy superior a la capacidad de absorción
del cultivo. En tal caso, la presencia relativa de estos iones es
mucho mayor que la del resto de nutrientes y su acumulación se
produce rápidamente, de forma que en pocos días gran parte del
valor de la conductividad eléctrica de la solución, que se ha
marcado como consigna, viene determinado por estos elementos y el
resto está casi ausente, al ser cada vez menor el aporte que se
realiza de fertilizantes. Es esto último, principalmente, lo que
produce una fuerte depresión del cultivo, ante la imposibilidad de
nutrirse adecuadamente, y obliga a una renovación del agua en
recirculación por otra nueva exterior.
Las
dificultades que se plantean en NFT con el uso de aguas salinas es
uno de los mayores problemas que tiene este sistema. Sin embargo,
pueden paliarse en gran medida mediante la incorporación de ciertas
modificaciones. Así, por ejemplo, se puede hacer entrar al tanque
colector solución nutritiva previamente preparada en lugar de agua
sola conforme se produce el consumo hídrico, lo que asegura el
mantenimiento de unos niveles mínimos de los distintos iones que
necesita la planta. En cualquier caso, a partir de aquí, conforme
se lleve a cabo la recirculación y tenga lugar la acumulación de
los elementos en exceso, se producirá un aumento progresivo de la
conductividad eléctrica. La renovación total o parcial del agua
presente en el sistema por solución nutritiva nueva cuando se
alcancen ciertos niveles indeseados, permitirá rebajar la salinidad
y evitar que se superen tales niveles.
Otra
modificación del sistema que podrá ser factible en un futuro no
lejano gracias al avance de la instrumentación química, será la
incorporación de electrodos de medida en continuo de iones
selectivos. De este modo, los valores medidos servirán como datos
de entrada de un programa informático capaz de calcular
continuamente las necesidades de aporte de las diferentes soluciones
madre para alcanzar unos niveles deseados que previamente se habrán
introducido como consigna. En este caso lo más lógico parece que
es utilizar distintas soluciones madre de abonos líquidos de
calidad con una riqueza constante conocida. Con todo ello
mantendremos los niveles deseados de nutrientes, aunque igualmente
se seguirá produciendo una acumulación de los iones que estén en
exceso en el agua y esto obligará a realizar una renovación
parcial de la solución nutritiva periódicamente.
2.2.
SISTEMAS RECIRCULANTES DE CULTIVO EN SUSTRATOS
Los
sistemas de cultivo en sustratos (lana de roca, perlita, arena,
etc.) originalmente surgieron como sistemas con solución pérdida,
tal y como se siguen empleando en el Sureste peninsular, de manera
que el drenaje producido no es reutilizado en el riego del cultivo,
sino eliminado al medio. Esta forma de actuar resulta más sencilla
que hacer recirculación, ya que se dispone de un agua de entrada de
composición más o menos constante a la que sólo hay que aportar
ciertas cantidades de fertilizantes para alcanzar el equilibrio
nutricional deseado. Se controla el drenaje para que no se produzcan
incrementos bruscos de la conductividad eléctrica y el pH, y para
saber que se mantienen unos niveles adecuados de los distintos iones
que eviten la competencia de unos sobre otros.
Sin
embargo, la legislación medioambiental restrictiva que se ha
empezado a aplicar en el norte de Europa, principalmente Holanda, en
los últimos diez años, ha motivado que los productores de esta
zona adapten sus sistemas de cultivo en sustratos, que conocen
perfectamente, a las nuevas exigencias, no habiendo prosperado los
sistemas recirculantes clásicos como el NFT.
2.2.1.
Elementos constituyentes de una instalación de recirculación con
cultivo en sustratos
En
un sistema de cultivo en sustratos con recirculación del drenaje
podemos distinguir los siguientes elementos principales:
a)Sistema
de mezcla del drenaje y el agua de aporte exterior
b)Bomba
de impulsión
c)Sistema
de inyección de fertilizantes
d)Tuberías
de distribución y goteros
e)Sustrato
de cultivo
f)Canales
de recogida del drenaje
g)Depósito
intermedio de acumulación del drenaje
h)Sistema
de desinfección del drenaje
i)Depósito
de acumulación final del drenaje
En
la figura 2 se refleja el esquema básico de una instalación de
recirculación con cultivo en sustratos.
|
Figura
2: Esquema de una instalación recirculante de cultivo en
sustratos.
|
La
mezcla del agua de aporte exterior y el drenaje puede realizarse en
un depósito al que se añaden unos volúmenes determinados de los
mismos en función del porcentaje de drenaje al que se esté
funcionando. Estos volúmenes pueden establecerse mediante la
colocación en el depósito de sondas de nivel a una altura
adecuada.
También
se puede llevar a cabo mediante una válvula motorizada que permita
el paso de una mayor o menor cantidad de drenaje para que, en su
mezcla con el agua de aporte exterior, se alcance un determinado
valor de conductividad eléctrica, el cual se habrá previamente
establecido en función del porcentaje de drenaje que se pretende
recircular.
La
bomba de impulsión es la que se encarga de aspirar la mezcla
formada por el drenaje y el agua de aporte exterior, haciéndola
pasar por el sistema de inyección de fertilizantes y, una vez
obtenida la solución nutritiva final, impulsándola a los goteros a
la presión necesaria.
El
sistema de inyección de fertilizantes tiene por objeto mezclar, de
forma homogénea, los fertilizantes de aporte exterior con el agua
de riego. Este sistema puede utilizar tanque de mezclas o inyección
directa, y a su vez la incorporación de las soluciones madre se
puede hacer con venturis o con bombas inyectoras.
Las
tuberías de distribución se encargan de llevar la solución
nutritiva final desde el cabezal de riego hasta el cultivo. Deben
estar dimensionadas en función del caudal y la presión del agua
que vaya a circular por ellas. Los goteros deben ser
autocompensantes y antidrenantes.
El
sustrato de cultivo puede ser cualquiera de los utilizados en
sistemas con solución perdida. Deberá ser el productor quién
elija aquél que más le interesa en función de su precio,
facilidad de manejo, etc.
Los
canales de recogida del drenaje conducen a éste desde el sustrato
de cultivo hasta el depósito intermedio de acumulación. Debe
tratarse de un sistema barato para que resulte asequible al
agricultor. Las bandejas metálicas suelen ser costosas y es
necesario acudir a algún soporte de polipropileno o poliestireno
expandido cubierto por una lámina de plástico.
El
depósito intermedio de acumulación del drenaje no debe ser de gran
capacidad, ya que únicamente sirve para acumular un cierto volumen
de agua, de forma que sea suficiente para hacerlo pasar a través
del equipo de desinfección.
Hay
varios sistemas de desinfección del drenaje: radiación
ultravioleta, por calor, ozonización o ultrafiltración. No es
imprescindible su instalación, pero sí aconsejable para reducir el
riesgo de un ataque generalizado por parte de alguna especie fitopatógena.
En Holanda casi todas las explotaciones agrícolas cuentan con uno u
otro sistema
Por
último, el depósito de acumulación final del drenaje es el que va
a almacenar éste hasta que se vuelva a utilizar en mezcla con el
agua de aporte exterior. Debe tener un volumen suficiente como para
contener al menos todo el drenaje que se va a producir entre riegos
sucesivos, aunque es conveniente disponer de un cierto volumen
adicional de seguridad.
