Hidroponía: Nutrición en cultivo sin suelo. Ahorro y eficiencia en el fertirriego

Si la concentración de la disolución nutritiva pudiera reducirse (López-Acosta et al., 2011) a la mitad, el costo de los nutrientes destinados a fertilización para un ciclo de cultivo disminuiría significativamente por hectárea. De esta forma, para que los sistemas de cultivo sin suelo puedan ser utilizados donde técnicamente es factible (Urrestarazu et al., 2015), se requiere resolver algunas limitaciones que en la mayoría de los casos han evitado su aceptación.

Para lograr este objetivo, se necesita:

a) El desarrollo de cultivos sin suelo de producción que no demanden una infraestructura cara, sofisticada e inaccesible al agricultor convencional;
b) La disminución del gasto en nutrientes, especialmente eliminar las fuentes de nitrógeno en forma de nitratos como el nitrato de calcio y nitrato de potasio;
c) La reducción de los problemas de acumulación de sales (efectos osmóticos y tóxicos) en el medio de nutrientes que normalmente trae consigo la recirculación de soluciones nutritivas;
d) La reducción de la cantidad de iones que se pierden en el agua de drenaje, especialmente los nitratos (NO₃^-) (Figura 1), que es el principal contaminante que se ha encontrado en áreas agrícolas con uso de fertilizantes durante mucho tiempo.

Para saber más, Curso Online de Hidroponía. Cultivo sin Suelo.

Por ejemplo, para un cultivo de fresa, la utilización eficiente de nutrientes tendría para un trasplante de 3 meses los siguientes requerimientos (Santos et al., 2011):

• C.E.: 1.5 dSm^-1
• NO3-: 8.0 mmol L^-1
  
• NH4+: 0.5 mmol L^-1
  
• H2PO4-: 0.9 mmol L^-1
  
• K+: 4.5 mmol L^-1
  
• Ca2+: 2.7 mmol L^-1
  
• Mg2+: 1.0 mmol L^-1
  
• HCO3-: 0.5 mmol L^-1
  

Mientras que para un período de 3 meses para fin del cultivo, los requerimientos serían:

• C.E.: 1.3 dSm^-1
• NO3-: 7.0 mmol L-¹
• NH4+: 0.5 mmol L^-1
• H2PO4-: 0.7 mmol L^-1
• K+: 4.0 mmol L^-1
• Ca2+: 2.2 mmol L-¹
• Mg2+: 0.6 mmol L^-1
• HCO3-: 0.5 mmol L^-1

Vea Equipos de medición de nutrientes NPK

En las últimas décadas (Vargas-Calvo et al., 1998), se ha estado investigando la posibilidad de la producción de cultivo de plátano sin suelo, actualmente las investigaciones se centran en el objetivo de evitar enfermedades causadas por hongos como son Fusarium oxysporum spp., mediante el uso de fibra de coco y lana de roca, requiriéndose una dosis adecuada de nutrientes para lograr la optimización del rendimiento de este cultivo.

Aun se necesita una mayor investigación en las dosis adecuadas para este cultivo, como son estudios recientes realizados en suelo, (Dominguez y Nogueroles, 2012), los cuales recomiendan la siguiente aplicación de dosis de riego (DR) en m3 ha^-1 y NPK en kg ha^-1 para una mayor eficiencia en cultivo de plátano por mes, con el siguiente orden:

para enero, DR: 364, N:19,P:6,K:24; para febrero DR: 436, N:22,P:6,K:27; marzo: DR: 616, N:31,P:13,K:35;

abril: DR: 726, N:37,P:15,K:41; mayo: DR: 756, N:40,P:26,K:45;junio: DR: 940, N:48,P:14,K:59;

julio: DR: 1064, N:53,P:16,K:66; agosto: DR: 1248, N:62,P:19,K:76; septiembre: DR: 1136, N:56,P:11,K:74;

octubre: DR: 1064, N:53,P:10,K:71; noviembre: DR: 840, N:42,P:9,K:56 y diciembre: DR: 560, N:27,P:5,K:36.

Esencialidad de los nutrientes en cultivo sin suelo:

Según los criterios de esencialidad (Arnon y Stout, 1934) un elemento es esencial cuando:

• Son imprescindibles para completar el ciclo de la planta.
• Tiene una influencia directa en el metabolismo de la planta.
• No puede ser reemplazado en su función por otro elemento.
• Los elementos esenciales deben encontrarse en cantidades adecuadas pero a su vez en equilibrio con los demás elementos.
• No se debe abonar con ningún elemento si no se encuentra por debajo de los niveles óptimos de la planta y después de comprobar que falta en el suelo.
• El exceso o defecto puede interaccionar con otros elementos modificando las proporciones de otros.
• C, H y O son elementos que la planta toma de la atmósfera y del agua, el resto son elementos minerales que toma del suelo en solución o de la solución nutritiva.
• Macronutrientes : Serían N, P, K, Mg, Ca y S, la planta los necesita en grandes cantidades.
• Micronutrientes: Sonaquellos que las plantas necesitan en cantidades reducidas.
  
  

Steiner (1996) definió unas zonas de concentraciones relativas o relaciones entre iones, donde las plantas eran capaces de tomar los nutrientes sin problemas.

Para ello, trabajó con los porcentajes de la concentración de cada catión o anión (en meq L^-1) con respecto a la total de cationes o aniones, respectivamente, proponiendo los rangos “universales”.

Según (Steiner, 1999), los rangos universales de aceptación de cationes y aniones medidos en tanto por ciento, serían aceptables siempre que cumplieran los siguientes valores: K⁺: 25-45; Ca₂⁺: 35-55; Mg₂⁺: 17-23; Na⁺: 0-15; NO₃^-: 35-65; H₂PO₄^-:3-12; SO₄^2-: 25-45 y Cl^-: 0-20.

En cultivo sin suelo, normalmente, las soluciones nutritivas están formuladas para alcanzar una CE que se supone que es la apropiada para el cultivo (Figura 2), aunque hay que tener en cuenta los aportes del agua.

En cultivo en suelo, las CE no suelen estar marcadas de forma tan estricta. Existen datos de CE máximas en el extracto saturado, normalmente basados en ensayos realizados con riegos de baja frecuencia, por lo que utilizando riego localizado de alta frecuencia, la tolerancia podría ser algo mayor.

Vea Equipos de medición de Conductividad Eléctrica

Autores como (Bunt, 1988), explican que la interpretación de los niveles de salinidad de un sustrato de cultivo, medida en CE, dSm^-1, es muy baja para valores inferiores a 0.74, mientras que resultaría adecuada para plántulas y sustratos ricos en materia orgánica de 0.75 a 1.99.

En el caso de que fuera demasiado baja si el sustrato es pobre en materia orgánica el rango de valores variaría de 2.0 a 3.49; siendo satisfactoria para la mayoría de las plantas. Se produciría una reducción del crecimiento de algunas especies sensibles, de 3.5 a 5.0, y sería ligeramente elevada para la mayoría de las plantas (Figura 2).

Resultaría adecuada únicamente para especies vigorosas para valores mayores de 5.0 y se produciría una reducción del crecimiento, plantas enanas, marchitamiento y quemadura en los bordes de la hoja cuando la CE se encontrase en el extracto de saturación.

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Cap. 1
   Hidroponía: Nutrición en cultivo sin suelo. Ahorro y eficiencia en el fertirriego
Cap. 2
   Hidroponía: Conductividad óptima para diferentes cultivos sin suelo