Autor:
MAGÁN CAÑADAS, J.J.
2.2.2.
La solución nutritiva en un sistema recirculante de cultivo en
sustrato
Cuando
se recircula el drenaje, previo al riego es necesario mezclarlo con
agua de aporte exterior, tal y como se ha comentado anteriormente,
con el fin de reponer la absorción realizada por el cultivo. Dado
que la idea que se persigue es conseguir un sistema estacionario en
el que no se produzca la acumulación de ningún ion, la cantidad de
fertilizantes a aportar desde el exterior, junto con los nutrientes
que incorpora el agua de entrada, debe ser tal que, por cada litro
de agua absorbido, se añada para cada ion el coeficiente de absorción
del cultivo.
Este
aporte exterior de nutrientes, junto con los elementos nutritivos
que lleva de por sí el drenaje, va a dar lugar a la solución
final, la cual debe mantener un equilibrio adecuado entre los
diferentes iones, tal y como es sabido para los sistemas de cultivo
en sustratos con solución perdida. En el caso de que esto no
suceda, habrá que variar el aporte de determinados fertilizantes
hasta recuperar el equilibrio óptimo.
Por
tanto, a diferencia del NFT, en recirculación en sustrato no es
posible trabajar a concentraciones finales de nutrientes muy
variadas ya que el suministro de solución nutritiva al cultivo no
es continuo, sino puntual en función de sus necesidades hídricas,
y la cantidad de agua que se aporta es justo la que absorbe el
cultivo más un cierto porcentaje de drenaje.
A
la hora de calcular las cantidades de fertilizantes que es necesario
añadir al sistema, hay que tener en cuenta que el agua de aporte
exterior ya lleva unas ciertas cantidades de elementos minerales que
es necesario descontar de los coeficientes de absorción. Por tanto,
sólo habrá que añadir el resto hasta alcanzar los niveles
marcados por dichos coeficientes.
Si
el agua de riego ya de por sí incorpora algún ion en una
concentración superior a la que es capaz de absorber el cultivo,
como es el caso de las aguas salinas con respecto al sodio y los
cloruros, resultará inevitable la acumulación de ese ion en el
drenaje, por lo que no quedará más remedio que eliminar periódicamente
dicho drenaje o, lo que es mejor, tirar pequeñas cantidades de éste
de forma más o menos continua. Esto se podría conseguir
recirculando una menor cantidad de agua de la que es drenada, con lo
cual el depósito de acumulación se desbordaría y el exceso saldría
del circuito. De esta manera se evitaría la acumulación de ese ion
por encima de un nivel dado. En concreto, llamando:
X
= diferencia entre el porcentaje de agua drenada y recirculada
(porcentaje de agua eliminada del sistema)
Pa
= porcentaje de agua que es absorbida por el cultivo
Cg
= concentración del ion limitante en el agua de aporte exterior
Ca
= coeficiente de absorción del cultivo para ese ion
Cm
= concentración máxima que se permite para ese ion en el drenaje,
se
obtiene que:
de
donde:
expresión
que permite calcular el porcentaje del agua total aplicada en el
riego que es necesario eliminar del sistema para evitar la acumulación
del ion por encima de su concentración máxima permitida.
La
inyección de fertilizantes tradicionalmente se viene realizando
mediante la regulación de la conductividad eléctrica y el pH. Sin
embargo, una forma más racional y exacta de añadir al agua de
riego unas cantidades de fertilizantes concretas es a través del
sistema de inyección proporcional o por caudal. Mediante este
sistema es posible añadir por cada litro de agua unas cantidades
exactas de cada fertilizante, con lo cual se estará echando lo que
realmente se quiere.
El
siguiente paso sería, al igual que en NFT, la utilización de
sondas selectivas para distintos iones, de manera que la concentración
de éstos pudiera ser medida en continuo y la adición de
fertilizantes se llevara a cabo de forma automática para mantener
unos niveles determinados de los diferentes elementos, que
previamente se habrían indicado al sistema de control.
2.3.
VENTAJAS E INCONVENIENTES DEL SISTEMA NFT FRENTE A LA RECIRCULACIÓN
EN SUSTRATOS
El
sistema de cultivo hidropónico NFT presenta una serie de ventajas
frente a los sistemas recirculantes en sustratos, dentro de las
cuales se pueden destacar las siguientes:
·
El agua y los nutrientes se encuentran en contacto directo con las
raíces del cultivo y están fácilmente disponibles para éste, al
no existir retención alguna por la ausencia de sustrato. Esto
permite que el gasto de energía que debe realizar la planta en el
proceso de absorción sea algo menor y que, por tanto, esa energía
ahorrada se pueda derivar hacia una mayor producción. No obstante,
mucho más importante que esto resulta aún el hecho de que, en un
NFT, el cultivo está sometido a una menor presión osmótica que en
un sustrato, debido a que se puede trabajar con niveles de
nutrientes menores como consecuencia de la continua circulación y
renovación de la solución nutritiva, y a que todas las plantas del
cultivo disponen prácticamente de la misma solución en el medio
radicular, al ser éste acuoso, mientras que en una tabla o saco de
sustrato sí se presentan diferencias de concentración en función
de la distancia que haya al gotero.
·
En NFT la renovación continua de la solución nutritiva, que se
produce en la zona radicular, permite evitar posibles déficits
locales de nutrientes. Todo ello puede repercutir en un crecimiento
más acelerado y en la obtención de una mayor precocidad.
·
La instalación de un NFT resulta más sencilla (menor número de
bombas para trasiego del agua, inyección de fertilizantes más
simple, se evita la obturación de los goteros, etc.).
En
cuanto a los inconvenientes del sistema NFT frente a la recirculación
en sustratos, destacan los siguientes:
·
En NFT la solución nutritiva puede alcanzar temperaturas
excesivamente elevadas, mayores que en sustrato, que perjudiquen al
sistema radicular, especialmente en cultivos bajo invernadero en épocas
calurosas. Ello obliga, para este tipo de cultivos, a incorporar algún
sistema de refrigeración de la solución, mientras que en sustratos
no es necesario si se evita un excesivo calentamiento de dicha
solución en las tuberías de distribución.
En
lo que se refiere a la situación contraria, el enfriamiento
excesivo de la solución nutritiva en NFT, también llega a ser un
factor limitante y, para contrarrestarlo, hay que instalar una
caldera que permita el calentamiento del agua, cuando sea necesario,
antes de aportarla al cultivo.
·
Los niveles de oxígeno en el agua pueden llegar a ser excesivamente
bajos en NFT, lo que impide una adecuada oxigenación de las raíces
del cultivo y origina la muerte de éstas. Esto puede ser
especialmente preocupante con altas temperaturas, ya que se reduce
la solubilidad del oxígeno en el agua, mientras que la actividad
metabólica de la planta es superior y tiene, por tanto, mayores
necesidades de dicho elemento. Para evitar estos problemas, es
necesario crear la mayor turbulencia posible en las caídas del agua
a diferentes niveles (desde los canales de cultivo a la tubería
colectora y desde ésta al tanque colector) con el fin de aumentar
su oxigenación. Asimismo, no se deben disponer canales
excesivamente largos.
Frente
a ello, para conseguir una buena oxigenación de las raíces del
cultivo en un sistema recirculante en sustratos, sólo es necesario
mantener en éstos una adecuada relación agua-aire, evitando su
encharcamiento.
·
Los canales de cultivo del NFT son caros ya que han de ser de un
material rígido y de calidad para mantener una lámina de agua
correcta, mientras que en recirculación en sustratos, los canales
de recogida del drenaje pueden ser mucho más sencillos, ya que su
única función es la de llevar dicho drenaje hasta el tanque de
acumulación.
Recientemente
se ha desarrollado en el Sureste peninsular un nuevo sistema de
cultivo hidropónico denominado NGS (New Growing System), que
presenta unas características de instalación y funcionamiento muy
parecidas al NFT, aunque no se puede considerar como tal ya que no
es necesario mantener a nivel radicular una lámina de solución
nutritiva tan estricta. Este sistema parece solventar algunos de los
inconvenientes del NFT.
El
sistema NGS básicamente incorpora como novedad la sustitución del
canal de cultivo del NFT por una bolsa de polietileno que contiene
otras dos capas de plástico. Éstas dos últimas están perforadas
de forma que los agujeros no coincidan en la misma vertical en las
diferentes capas, lo que evita que la raíz se acumule directamente
en el fondo de la bolsa, ya que ello acarrearía problemas de
encharcamiento. De este modo, antes de que el sistema radicular
alcance el tercer nivel, habrá realizado un crecimiento en escalera
que reducirá la acumulación de raíces en el fondo. Esta manera
sencilla de sustituir los canales de cultivo clásicos del NFT
permite reducir drásticamente los costes de instalación.
Por
otro lado, este sistema ha conseguido mejorar, de forma
aparentemente exitosa, la oxigenación de la solución nutritiva y
reducir los problemas de encharcamiento que se producen muchas veces
en los NFT clásicos, gracias al sistema de bolsa comentado.
3.1.
INTRODUCCIÓN
Aunque
uno de los objetivos que se persiguen con la implantación de los
cultivos sin suelo es reducir la incidencia de ciertas enfermedades
radiculares, no cabe duda que en dichos cultivos los ataques fúngicos
en la raíz son relativamente frecuentes e incluso algunos hongos,
como Pythium aphanidermatum, pueden llegar a ser más peligrosos que
en suelo, causando importantes podredumbres. En ocasiones, las
enfermedades radiculares pueden alcanzar un rápido desarrollo, al
igual que ocurre con algunas enfermedades foliares, debido a que los
agentes infecciosos, una vez introducidos en el sistema, son
favorecidos como resultado de la abundancia de un huésped genéticamente
uniforme, la existencia de un medio físico con un régimen de
humedad y temperatura más constante, y la disponibilidad de un
mecanismo para la dispersión rápida y uniforme del agente
infeccioso radicular a través del sistema de cultivo.
Cuando
se trabaja en sistemas de cultivo en sustratos abiertos, aunque los
daños pueden ser graves, no existe el riesgo de una invasión
generalizada a partir de un foco inicial, pues las plantas se
desarrollan en unidades de sustrato independientes que no pueden
infectarse entre sí a través del agua de riego. Sin embargo, si el
drenaje es recogido y utilizado nuevamente en el riego del cultivo,
los propágulos de patógenos radiculares que pudieran existir en un
punto concreto conseguirán una rápida dispersión por toda la
plantación, pudiendo ocasionar daños devastadores que en cultivos
con drenaje libre habrían sido sólo locales.
Ante
esta posibilidad, no parece lógico plantearse la recirculación de
las soluciones nutritivas sin la utilización de algún método de
control efectivo de los patógenos infecciosos. Hay que tener en
cuenta que la producción hortícola se parece cada vez más a una
producción de tipo industrial en la que los inputs son muy costosos
y el agricultor tiene que optimizar el empleo de los factores de
producción.
