Componentes De Un Sistema De Cultivo Sin Suelo

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:

– 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. 

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:

– 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.

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.