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Sustratos para cultivos hortícolas y sus propiedades

La presencia de suelos improductivos por sobreexplotación, heterogeneidad, así como por carecer de características físicas y químicas apropiadas para la agricultura, ha llevado a desarrollar las técnicas de cultivo de plantas en maceta o contenedor, lo cual ha aumentado el uso de diferentes sustratos.

En la actualidad, los sustratos representan un componente importante en la agricultura moderna, específicamente en los sistemas hidropónicos de especies hortícolas. Existe una gran diversidad de materiales que pueden utilizarse como sustratos agrícolas, pero existen criterios que deben considerarse para su elección como: requerimientos de las plantas, que se ajusten en lo posible a las características ideales de un sustrato, así como efecto en el medio ambiente.

Un sustrato es todo material sólido distinto del suelo in situ, natural, de síntesis o residual, mineral u orgánico, que, colocado en un contenedor, en forma pura o en mezcla, permite el anclaje del sistema radicular, desempeñando, por tanto, un papel de soporte para la planta y que este puede intervenir o no en la nutrición vegetal.

Un sustrato es muy importante en la producción en invernadero y estos pueden ser de origen orgánico o inorgánico. Es importante enfatizar que antes de decidir por el uso de un sustrato se debe conocer sus diferentes propiedades, así como considerar diversos factores como el físico, económico y ecológico.

La producción exitosa de plantas de alta calidad en macetas o contenedores, requiere de una comprensión del ambiente único encontrado en la maceta y como éste es afectado por las propiedades físicas y químicas de los sustratos utilizados. Un buen sustrato es esencial para la producción de plantas de alta calidad. Dado que el volumen de una maceta es limitado, el sustrato y sus componentes deben de poseer características físicas y químicas que, combinadas con un programa integral de manejo, permitan un crecimiento óptimo.

Las propiedades físicas son consideradas como las más importantes para un sustrato, esto es debido a que si la estructura física de un sustrato es inadecuada, difícilmente podremos mejorarla una vez que se ha establecido el cultivo, en cambio las propiedades químicas sí pueden ser alteradas posterior al establecimiento del cultivo. Por ejemplo, si un sustrato no posee un pH o el nivel nutricional adecuado, éstos pueden mejorarse añadiendo mejoradores o fertilizantes. Similarmente, un exceso de sales solubles puede remediarse usando diferentes técnicas.

Un medio de cultivo bueno deberá de tener buenas propiedades físicas como son: aireación y drenaje, retención de agua y bajo peso húmedo por volumen (sinónimo de densidad aparente). En general, el sustrato deberá tener una porosidad total de por lo menos 70% con base en volumen. Más importante aún es conocer como la porosidad total está repartida entre aquel espacio ocupado por agua y aire. La porosidad de aire o espacio ocupado por aire en el sustrato, es probablemente la propiedad física más importante de los sustratos empleados en la horticultura. Aunque el valor mínimo recomendado de porosidad de aire es 10%, éste realmente debe ajustarse de acuerdo a la tolerancia de las plantas a niveles bajos de aireación.

Fibra de coco

Turba o Peat moss

La mayoría de los sustratos usados en la producción de plantas consisten en una combinación de componentes orgánicos e inorgánicos. Algunos de los materiales inorgánicos comunes incluyen arena, vermiculita, perlita, tepojal, tezontle y otros subproductos minerales. Por otro lado, los componentes orgánicos más populares incluyen: turba (peat moss), fibra de coco, productos de madera compostados (corteza, aserrín, virutas), composta de materia orgánica, estiércol, paja, cascarilla de arroz y de cacahuate, etc. La adición de componentes orgánicos a sustratos ayudan a mejorar principalmente sus propiedades físicas y químicas, tales como capacidad de retención de agua, porosidad de aire, disminución de peso húmedo y mejora en la capacidad de intercambio catiónico.

Sin embargo, para que estas mejoras surtan efecto, es necesario que los componentes del sustrato o mezcla tengan un tamaño deseable de partículas. La mayoría de las partículas para componentes orgánicos, así como inorgánicos, deseables para la elaboración de sustratos deberán encontrarse entre 0.5 y 4 mm, y con menos del 20% presente en partículas más finas que 0.5 mm. Además de los requisitos de granulometría, un componente orgánico deberá ser estable con respecto a su descomposición, es decir, deberá haber pasado por un proceso de composteo con añejamiento, esto eliminará fijaciones de nitrógeno por microorganismos encargados de la descomposición, fenómeno que típicamente origina reducciones en la disponibilidad de este nutrimento para las plantas.

Existen muchos materiales que pueden ser usados como sustratos agrícolas, algunos de los más usados en México son fibra de coco, peat moss, perlita, vermiculita, tezontle y tepojal.

Fibra de Coco: Este sustrato es muy asequible y es producido en abundancia en regiones tropicales, incluyendo varias zonas de México. Se genera después de que el fruto del cocotero ha sido procesado con fin de obtener las fibras más largas. La fibra de coco es empleada en hidroponia por la alta relación de carbono/nitrógeno que tiene, permitiendo que se mantenga químicamente estable. La retención de humedad que alcanza es muy buena, con un 57%. La fibra de coco tiene propiedades que previenen la desintegración típica de otros sustratos, por lo cual es posible utilizarlo durante varios años.

Turba o Peat moss: Es un material pardo obscuro, con buena retención de humedad, buena aireación y alto contenido de materia orgánica. Es un material de importación fabricado ampliamente en Canadá, que posee características similares a las de fibra de coco. No requiere de ningún proceso y es muy utilizado para la germinación y desarrollo por sus características físicas con una excelente retención de humedad (70%).

Vermiculita

Tezontle

Vermiculita: Es un mineral natural que se expande al ser calentado. Posee una estructura de placas cóncavas que le permite retener grandes volúmenes de agua así como nutrientes con carga positiva tales como potasio, magnesio y calcio. Suele emplearse en mezclas, y no por sí solo en general, pero también puede utilizarse para propagar semilla. Su pH depende de su zona de procedencia; por ejemplo, en lugares de África la vermiculita puede ser bastante alcalina con un pH de hasta 9, mientras que en algunas minas en Estados Unidos, puede ser más neutra (pH alrededor de 7).

Perlita: Es un cristal volcánico amorfo que, al igual que la vermiculita, se expande al ser calentado, lo cual es parte del proceso de preparación para su uso como sustrato de cultivo.  Posee alta permeabilidad y baja capacidad de retención de agua, razón por la cual es usado como aditivo en otros sustratos. Su pH es relativamente neutro, de 6.5 a 7.5. Es económico, reciclable y no se deteriora

Tezontle: Es un sustrato muy utilizado en México dada la disponibilidad y el bajo costo. El tamaño de partícula y su proporción pueden influir sobre las propiedades físicas. El tezontle es una roca volcánica ampliamente utilizada como sustrato hidropónico en la producción hortícola y ornamental. La textura es porosa (vesicular), por lo que es un material ligero, poco resistente, ofrece buen drenaje, casi no aportar nutrientes, guarda el calor, no es permeable y tampoco aislante.

Perlita

Tepojal o tepetzil

Tepojal o tepetzil: El Tepojal es un mineral inerte natural que es liviano, de bajo costo, facilita la aereación y capilaridad. Es un material adecuado para mejorar el drenaje de los suelos y preparar mezclas con otros materiales para aligerar el peso e incrementar el drenaje de las mezclas. Su pH es neutro, tiene la propiedad de oxigenar mucho y nunca pudrirá las raíces, se extrae del subsuelo, no está contaminado ya que se le somete a altas temperaturas antes de ser utilizado, es preferido por muchos técnicos y productores en México.

Ventajas del uso de los sustratos

  • Existe menor presencia de plagas y enfermedades de la raíz, las cuales son comunes cuando se utiliza el suelo como medio de crecimiento, evitando así el uso de agroquímicos.
  • Se puede cultivar en regiones donde los suelos no son apropiados para la agricultura.
  • Se pueden realizar mezclas que propician un mejor desarrollo de acuerdo a las necesidades de cada cultivo.
  • Se pueden reciclar los desechos de origen orgánico, aprovechándolos como sustratos.
  • Con el uso de sustratos se evita el uso de ciertos productos a base de moléculas químicas complejas y tóxicas para la desinfección de suelos, tal como el bromuro de metilo, metam sodio, entre otros.  HC