Sustratos: Soluciones a la Salinidad. Mezcla de Sustratos útiles

En un cultivo sin suelo se denomina sustrato a un medio material, normalmente sólido, en el cual se desarrollan las raíces del cultivo. Con objeto de optimizar las propiedades de los mismos, los sustratos suelen estar confinados en contenedores que pueden adoptar distintas formas (abiertas o cerradas), volúmenes (cubos, prismas, cilindros) y aspectos (a granel, bolsas, sacos) (Urrestarazu, 2015).

Las cuatro propiedades que normalmente se olvidan cuando se habla de sustratos:

1. Oscuridad absoluta para el buen desarrollo del sistema radicular;
2. Temperatura óptima para que la raíz pueda llevar a cabo todas las funciones que tiene encomendadas (absorción de nutrientes minerales, transpiración y movimiento de la savia bruta por el xilema, respiración celular íntimamente relacionada con la absorción y transporte de nutrientes, acumulación de sustancias de reserva en algunos cultivos y síntesis de fitohormonas, en otros) (Berrospe et al., 2010);
3. Un ambiente propicio para el establecimiento de una microflora favorable para el cultivo (rizosfera).
4. Un ambiente desfavorable para el desarrollo de microorganismos u otros agentes que puedan actuar como transmisores o reservorio de plagas y enfermedades.

Figura 1. Diferentes tipos de sustrato para cultivo sin suelo. Fuente: Junta de Andalucía, 2020.

Ejemplo práctico. ¿Cómo realizar la mezcla de sustratos útiles?

Se debe de tener en cuenta a la hora de perparar el sustrato, especialmente si se necesitan cantidades grandes, es que la fórmula debe ser sencilla; la utilización de muchos componentes aumenta los riesgos de una mezcla que pueda fallar, mal manipulada.
Las propiedades físicas de los sustratos difieren mucho entre ellos y la manera más eficiente de corregir las características desfavorables de cada uno es mezclarlos (FAO, 2015).

Para saber más, vea Cultivo en hidroponía.

Un agricultor piensa sobre la capacidad de aireación deficiente de una turba negra muy descompuesta o de un suelo arcilloso que, por otro lado, tienen una capacidad de retención del agua apreciable, entonces, se puede arreglar con sustratos como la arena, el poliestireno, la perlita o la arcilla expandida, que tienen en común su buena aireación.

¿Cómo solucionar el problema de pH?.

La utilización de cal es recomendada para el ajuste del pH. Al combinar la turba con otros materiales inertes se debe corregir el pH antes de la incorporación de la turba. Esta enmienda debe hacerse además antes de la siembra o de la plantación. La cantidad de cal a emplear depende de los niveles de pH inicial y final, de la capacidad de intercambio catiónico, ya que si es alta se necesitará más cal que si es baja para un mismo valor del pH, también depende de la clase de fertilizante a emplear.

Una turba negra de elevada capacidad de intercambio catiónico y de pH 4.3 requiere de 4 a 5 kg de cal por m3 para lograr un pH de 5,3. Una turba rubia de menor CIC y pH 3,4 necesita unos 3 kg de cal por m3 para conseguir un pH de 5.3.

¿Cómo puede cambiar la composición del sustrato elegido?.

La composición del sustrato cambia significativamente dependiendo de los materiales que se encuentren disponibles, las demandas de las plantas y la forma en que el sustrato vaya a ser usado. En el momento en que se utilizan bloques prensados aumenta el riesgo de deshidratación y debido a esto la combinación debe tener más capacidad de retención del agua que si se utilizan contenedores de plástico, puesto que este material es impermable (Urrestarazu, 2017).

Para saber más, vea Sustratos en cultivo sin suelo.

También, se debe de considerar que el sustrarto necesita tener cohesión suficiente para mantener su forma. Tendrá que alcanzar un mínimo del 9.7% de aireación. Las combinaciones de turba y arena las cuales se recomienda tengan (75%% + 25% vol., ó 50% + 50% de volumen) ofrecen buenos resultados y facilitan alcanzar un control del fertirriego.

La arena resulta menos costosa que la turba, con el inconveniente de que es pobre en nutrientes y debe preverse su suministro.

Por ejemplo, una elección de 775 g/m3de superfosfato del 19% y 396 g/m3de nitrato de potasa, sería adecuada, además de hacer una corrección óptima del pH.

Además de esto, existiría la posibilidad de escoger una mezcla con tierra 12% (volumen) + turba 47% + perlita 32%, si se fertilizan con 2.5 kg/m3de un fertilizante complejo (14-14-14).

¿Qué ocurre si tenemos exceso de salinidad?

Primero, debemos conocer las causas de la salinidad:

• La presencia de fertilizantes insolubles. Ej. Liberación lenta
• Aporte superior de nutrientes por encima de la absorción
• Alta descomposición + alta CIC

Y en segundo ligar, las posibles soluciones:

• Lavados controlados
• Mantener el cultivo húmedo permanentemente
• Escasa aplicación de fertilizantes en polvo cuando el medio esté seco
• Reducir el estrés de las plantas mediante sombreados controlados o humedad relativa ambiental

Como consecuencia, se deberá de conocer la capacidad de retención de agua del sustrato. Los métodos utilizados para la determinación de las curvas de retención de agua parten de los empleados en suelos, pero, puesto que los sustratos no soportan tensiones hídricas tan elevadas, su rango de presiones es más reducido (0 – 100 cm ca).

Se parte de un volumen unitario saturado de agua y en el eje de ordenadas se representa en porcentaje el volumen del material sólido más el volumen de porosidad útil. Se le somete a presiones de succión crecientes, expresadas en centímetros de columnas de agua, que se van anotando en el eje de abscisas. A cada succión corresponderá una extracción de agua cuyo volumen es reemplazado por el equivalente de aire. De modo que a un valor de abscisas corresponde una ordenada de valor igual al volumen del material sólido más el volumen de aire.

El volumen restante hasta el 100 % corresponde al agua que aún retiene el sustrato.

Cálculo de las propiedades físicas de un sustrato para su elección:

La elección de los sustratos depende de varios factores que afectan al crecimiento de la plántula, como pH, capacidad de intercambio catiónico, porosidad, salinidad, y a factores operativos como costo, disponibilidad, uniformidad y facilidad de manejo (Villanueva et al., 1998).

Las características físicas deseables en un sustrato son elevada capacidad de retención de agua fácilmente disponible, esto en cuanto a los niveles hídricos considerados como óptimos en los sustratos: agua fácilmente disponible con valores de 18 a 27%, agua de reserva de 4 a 10%, agua total disponible de 24 al 48 % y capacidad de aireación de 20 al 29%, suficiente suministro de aire, granulometría que mantenga las condiciones antes mencionadas, baja densidad aparente, estructura estable (Villegas-Torres et al., 2017), que impida la contracción del sustrato.

Para aprender más, vea Curso Superior en Hidroponía.

Respecto a las características químicas se requiere baja o suficiente capacidad de intercambio catiónico, en función de la fertilización aportada, suficiente nivel de nutrientes asimilables, baja salinidad, elevada capacidad tampón, pH ligeramente ácido y mínima velocidad de descomposición.
El paso decisivo para determinar si un material es adecuado para ser utilizado como sustrato es el estudio de las propiedades físicas (Burés et al., 1997).

Figura 2. Gráfico sobre la capacidad de retención de agua de diferentes sustratos incluido el sustrato ideal.

[ampliar imagen]

Porosidad total (%): (Va + (PH-PS)/(Pa))/Vc * 100
Porosidad de aireación (%) = Va/ Vc*100
Capacidad de retención de agua (%)= PH-PS/Vc *100
Densidad aparente (Mg*m-3) = PS/Vc
Densidad de partículas (Mg*m-3) = Da/ 1-(PT/100)

Donde:
Va= volumen de agua drenado (cm3)
PH= peso húmedo de la muestra (g)
PS= Peso seco de la muestra (g)
Pa= Peso específico del agua (1 g cm-3)
Vc= Volumen del porómetro (cm3)

CONTINUAR LEYENDO...