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Hidroponia y el manejo de la fertirrigación

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Hidroponia o el cultivo sin suelo empezó hace muchos años para permitir un cultivo exitoso en suelos problemáticos. El sistema está funcionando en todo el mundo con diferentes cultivos, sustratos y contenedores con mucho éxito. Para tener éxito en hidroponia, el agricultor tiene que conocer las ventajas y desventajas que tiene su sistema específico y adaptar el fertirriego a ellos.

El principio del cultivo hidropónico es que las raíces de las plantas están desconectadas del suelo y se desarrollan en un contenedor con sustrato. En el mercado se ofrecen diversos tipos de sustratos. Los principales se mencionan enseguida.

La perlita es un silicato de aluminio (fuente volcánica), triturado y calentado (como palomitas de maíz); la lana de roca está hecha precisamente de rocas volcánicas (70%), kirton (20%), dolomita (10%) calentadas y enfriadas lentamente para formar fibras; la piedra volcánica es natural, pero está filtrada de diferentes tamaños y luego está mezclada, según el porcentaje que se busque de cada tamaño; la fibra de coco son las fibras de la corteza de los cocos, molidas, lavadas y esterilizadas.

Los sustratos se pueden dividir en dos grupos principales: inorgánicos y orgánicos. Los primeros se dividen en dos:

Inertes (perlita y lana de roca). Estos no son químicamente activos. Su capacidad de intercambio catiónico es baja; no tiene actividad microbiana. Los cambios químicos en el sustrato son rápidos y el resultado es que necesitan un control intensivo en la fertilización y en el riego.

No inertes (piedra volcánica y vermiculita). Estos sustratos absorben y liberan nutrientes, y están involucrados en la nutrición de la planta.

Los sustratos orgánicos (fibra de coco, peat moss) absorben y liberan nutrientes para las plantas y tienen capacidad de intercambio catiónico (capacidad que tiene el suelo para retener o intercambiar iones de carga positiva) relativamente altas, comparada con los sustratos inertes. Los cambios químicos en estos sustratos son lentos y por eso requieren menor intensidad de control.

El sustrato ideal tendría alta capacidad de retención de agua y movilidad, alto contenido de aire, bajo peso, estable, alta capacidad para aportar nutrientes y no salino.

Cuando se escoge el sustrato es muy importante conocer sus propiedades físicas y químicas. Las físicas son la tasa aire/agua, el contenido del agua y del aire y el peso volumétrico. Las químicas son el pH, la conductividad eléctrica, el contenido mineral y la capacidad de intercambio catiónico. Por ejemplo, el pH inicial de diferentes sustratos es diferente: el peat moss tiene pH de 3-4.5, la fibra de coco de 5.5-6, la perlita de 7.2-7.5 y la lana de roca tiene pH de 7.8.

Es recomendable considerar también el contenido mineral de los sustratos. La fibra de coco contiene altos niveles de potasio y bajos niveles de nitrógeno. Para preparar el sustrato se tiene que cambiar el potasio con calcio y bajar la relación carbono/nitrógeno, mediante la aplicación de nitrato de calcio antes de la plantación.

La piedra volcánica absorbe mucho fósforo. Para mejorarla se tiene que aplicar alguna fuente de fósforo antes de la plantación. Después de seleccionar el sustrato, se escoge el tipo de contenedor. Para el sustrato, también, existen diferentes opciones: canaletas, cubetas, macetas, etc.

El tamaño y la configuración del recipiente también afectan las condiciones en el ambiente del sistema radicular. El estado del agua será determinado también por la configuración del recipiente. Existen diferencias en el contenido hídrico dentro del contenedor.

En el fondo del contenedor hay más agua y menos aire en comparación a la zona que está más arriba: el vital líquido desciende por la gravitación. Por eso, si se usa un contenedor alto se tendrá más aire en el sustrato.

Para cultivar en un sistema hidropónico es indispensable ser consciente de las ventajas y desventajas del sistema. Este permite tener control sobre la humedad en el sustrato, los aportes de nutrientes y optimizarlas. También se tendrá mejor desinfección entre periodos de cultivo y menos problemas de nematodos y enfermedades. Los resultados son más cantidad de frutas o flores y mejor calidad.

Hay también desventajas. La planta tiene bajo volumen radicular que a veces resulta en falta de turgencia cuando el aire se calienta rápido en la mañana y la planta transpira más agua que las raíces pueden entregar. Por la misma causa, la planta tiene bajo almacenamiento de nutrientes y agua y hay que entregarlos continuamente.

La inversión inicial es alta e incluye: nivelación, drenaje, contenedores, sustrato y sistema de fertirriego. Sin embargo, se tiene que recordar que los cambios químicos en un sustrato son más rápidos que en suelo y nos obliga tener buen control del fertirriego.

Riego en cultivo sin suelo

Cuando se cultiva en hidroponia hay que recordar: que el espacio donde crecen las raíces está limitado, entonces hay que optimizar las condiciones en este espacio y mantenerlas así siempre. Para lograrlo, primero hay que escoger las exigencias adecuadas del riego. Se usan mangueras de goteo con relativamente pequeño espaciamiento entre goteros (20-30 cm) con bajos caudales: 1-16 litros por hora.

Es muy importante usar goteros autocompensados y antidrenantes que permitan regar en ciclos cortos y lograr un riego uniforme.

Se puede usar goteros de botón con distribuidor, tubín y estaca o manguera de goteo continua. Para tener mejor control de fertirriego se usan sistemas que permitan fertilizar en manera proporcional.

Fertilización proporcional

Hidroponia-y-el-manejo-de-la-fertirrigación-2Es la Inyección en pulso, según la cantidad del agua que está pasando. El programa en el controlador es: litros de fertilizante por m3 de agua del riego. Cada pulso del medidor está seguido por un pulso de fertilizante.

¿Cálculo de ppm?

Cálculo en partes por millón = mg del elemento/litro de agua gramos del elemento/m3 de agua.

A. Kilos del fertilizante en el tanque (70 kg).

B. Inyección litros/m3 (2 litros/m3).

C. Porcentaje del elemento en el fertilizante. (Óxido de potasio en nitratos = 42.6%).

D. Volumen del tanque (1,000 litros).

PPM = A*B*C*10 59.64 = 70*2*42.6*10

    D       1,000

Resultados

 Solución homogénea de todos los elementos a todo lo largo del riego.

 Mayor control.

 Conductividad eléctrica y pH constantes y medibles fácilmente.

 Homogeneidad del campo.

 Conexión automática entre la cantidad de agua y la del fertilizante.

Control del riego

La cantidad del agua para regar depende de las condiciones climáticas (temperatura, humedad relativa, radiación y viento) en el estado de la planta (aérea de follaje, actividad del sistema radicular, carga de frutas y salud de la planta) y en la capacidad del sustrato mantener la humedad. Esta capacidad depende del tamaño de partículas en el sustrato (partículas pequeñas es igual a más humedad), el volumen del sustrato y en la forma del contenedor (contenedor alto es igual a más aire).

¿Cuántos ciclos diarios?

Hay dos posibilidades: la primera es dar muchos ciclos cortos (15 diarios); un ciclo cada media hora; la otra es regar menos ciclos, pero más largos. Por ejemplo:

 Piedra volcánica: 3-5 ciclos.

 Perlita + coco: 3-5 ciclos.

 Lana de roca: 3-5 ciclos.

 Coco 100%: 2-3 ciclos.

Cuando se riega, debe evitarse exceso de agua o falta de oxígeno en el sustrato con alto porcentaje de amonio (del nitrógeno total); con temperaturas bajas va a provocar acumulación de nitrito que es tóxico y provoca muerte de las raíces.

Si ya se tienen nitritos: ¿qué hace?

 Lavado sin fertilizante, pero con pH regulado.

 Bajar la cantidad del agua después del lavado.

 Bajar el porcentaje del N-amonio del N total.

Análisis de agua

Para un buen control del fertirriego hay que revisar el agua del riego y drenaje. Cuando se riega el controlador está midiendo siempre los valores de conductividad eléctrica y pH. A parte de esto hay que revisar manualmente (cada semana) los valores de pH, conductividad eléctrica, nitrato y nitrito (NO3/NO2) y cloro en el agua del riego y del drenaje que colectamos en el campo.

Los valores de N-NO3,N-amonio (NH4),K,P,Ca,Mg hay que revisar en un laboratorio cada cambio de fórmula. Es importante mantener el pH entre 5.5 y 6.5 para tener buena absorción de todos los micro y macroelementos.

En sustratos, si el pH baja menos de 4, existe el riesgo de liberación de aluminio que es tóxico a la planta. Principalmente, se usa ácido para bajar el pH por reacción con los bicarbonatos.

El ácido sulfúrico (98%) es el más eficaz para bajar el pH porque se necesita solamente 27 ml/m3 para conectar a un miliequivalente (meq) de bicarbonatos, ácido fosfórico (85%) 68 ml y ácido nítrico (60%) 80 ml.

Uso de los ácidos

En un tanque se deposita no más de 10% de ácido (del volumen total). Al principio se coloca el agua y luego el ácido (con cuidado), lentamente y con ropa adecuada: recordar que hay una reacción de calor entre el agua y el ácido.

El otro factor por revisar es la conductividad eléctrica. Esta depende de la fuente del agua, hay pozos que tienen altos niveles de cloro y sodio. Los minerales que se acumulan rápido y son tóxicos son sodio, cloro y sulfato (SO4). La ventaja con el sustrato es que pueden lavarse rápido.  HC

Boaz Guy
Netafim México

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