¿Qué es la hidroponia?

INFORMACIÓN BÁSICA SOBRE HIDROPONIA

¿Qué es la Hidroponia? / Historia / Importancia/ Ventajas / Sistemas, alcances y cultivos Hidropónicos/Forraje Verde Hidropónico / Nutrición / Soluciones Nutritivas / Sales Hidropónicas / Calidad de la materia prima

¿Qué es la Hidroponia?

La Hidroponia es un método para el cultivo de plantas sin la utilización de tierra, en la cual los nutrientes se suministran directamente a las raíces a través del agua.

Para este sistema de cultivos se utiliza una combinación precisa de diferentes tipos de sales minerales diluidas en agua, conformando la “solución nutritiva”, y reemplazando al abastecimiento nutricional que otorga la tierra en el sistema de cultivo convencional.

La solución nutritiva se aplica directamente a las raíces. El modo de hacerlo dependerá del método de cultivo hidropónico que se adopte.

Existen muy diversos métodos para este tipo de cultivos, pero todos se ajustan a un principio esencial que consiste en el cultivo de plantas sin tierra y sin materia orgánica.

El sistema de cultivo hidropónico es aplicable a cualquier tipo de plantas, tanto para consumo como ornamentales, y puede practicarse en espacios grandes o pequeños, abiertos, cerrados, en forma horizontal, vertical, escalonada.

Actualmente, el concepto de hidroponia es conocido y practicado mundialmente.

En EEUU, Europa y Japón los grandes establecimientos están destinados fundamentalmente al abastecimiento de hortalizas frescas. En Rusia y países del este, se fomenta la expansión de este tipo de cultivos debido a condiciones climáticas extremas durante el largo período invernal, contando ya con extensos invernáculos que producen a gran escala.

Dentro de los sistemas de cultivo que el hombre desarrolló durante miles de años, la hidroponia cuenta con varios siglos de vigencia, sin embargo, representó y representa lo más avanzado y moderno en materia de sistemas, evolucionando constantemente con la ciencia y la tecnología.

Historia

Resulta fascinante ver como fue desarrollándose la hidroponia a través del tiempo.

Se alude a cultivos hidropónicos desde los jardines de Babilonia, el Antiguo Egipto, los cultivos en las terrazas de la cultura Inca( Ilustración 2:Cumbemayo en Cajamarca – lagunas artificiales compuestas por varios surcos que permitían adaptar los cultivos a las extremas condiciones climáticas, además, sus bordes hacían crecer el pasto para alimentar el ganado) , antiguos jardines flotantes chinos.

 

En el siglo XVII , el Inglés John Woodward, hizo sus primeras observaciones sobre la importancia de los minerales disueltos en agua para la nutrición de las plantas, lo cual puso fin a la teoría sustentada hasta entonces de que eran las partículas de tierra las que las alimentaban.

Sin embargo, debieron pasar dos siglos de contribuciones de numerosos estudios hasta que el Botánico Alemán Julio Von Sachs realizó por 1860, lo que pueden considerarse las primeras conclusiones científicas que probaron la posibilidad de efectuar cultivos sin tierra.

Von Sachs demostró que bajo determinadas condiciones se podían cultivar plantas prescindiendo de la tierra. Solo hacía falta diluir en agua cantidades de abonos químicos en proporciones específicas para que éstas crecieran normalmente.

Medio siglo después, la comunidad científica aceptó definitivamente las conclusiones de Von Sachs, dando luz a una nueva era en el desarrollo de los cultivos hidropónicos, pasando de experiencias de laboratorio a ensayos prácticos, cuyos resultados determinaron cultivos de mayor producción y a menor costo que los tradicionales, así como también, la posibilidad de producir variedades de plantas en zonas carentes de suelos aptos.

El pionero en este aspecto, fue el doctor William F. Gericke, de California, EEUU, con cultivos hidropónicos de tomate a gran escala en 1930, con tal éxito que se difundió mundialmente, dando lugar a la aparición de empresas que implementaron la hidroponia en sus cultivos, cuya expansión y desarrollo continúa hasta la actualidad.

 

 

Una experiencia decisiva para confirmar la importancia que habrían de adquirir los cultivos hidropónicos, fue la llevada a cabo por el ejército de los EEUU durante la segunda guerra mundial en la Isla Ascensión. Construyeron grandes piletas de cemento para el cultivo de diversas variedades de plantas hortícolas, permitiéndoles obtener toneladas de alimento fresco para los soldados durante ese período.

Hoy día el concepto de hidroponia está difundido e instalado prácticamente en todo el mundo, y todo indica que se seguirá desarrollando.

El incremento de la población mundial, la degradación de los suelos, la concientización sobre los peligros que entraña el uso de agroquímicos, la exigencia por alimentos más saludables y económicos, son entre muchos otros, factores determinantes para constituir a los cultivos hidropónicos en la base de la alimentación hortícola de calidad para los habitantes de grandes urbes y zonas con climas hostiles y suelos pobres.

Importancia de la Hidroponia

En un mundo superpoblado; suelos erosionados; índices cada vez mayores de contaminación; climas cambiantes; persistentes requerimientos ecológicos de la población, la hidroponia, por sus especiales características, brinda nuevas posibilidades donde los cultivos tradicionales están agotados como alternativa.

Particularmente en las grandes urbes, el ciudadano es afectado por dos factores convergentes:

• El precio de los alimentos vegetales. Comparativamente más caros que los productos industrializados

• La dudosa e irregular calidad de los mismos. Este aspecto, que hace a la salud del consumidor, pone en un mismo plano de vulnerabilidad y desprotección a grandes y chicos, ricos y pobres.

No es casual que comenzáramos resaltando dos aspectos negativos.

Durante muchos años, los consumidores latinoamericanos estuvieron protegidos de los altos costos de la alimentación tal como sucedía en otras partes del mundo.

Varios factores positivos en su geografía agrícola -calidad de los suelos, diversidad de climas, adecuado régimen de lluvias, bajo costo de producción y mercadeo, etc.-, posibilitaron prescindir de la necesidad de incorporar técnicas innovadoras de cultivo, como las empleadas en los países más avanzados del mundo, sin ver afectados sus intereses particulares.

Por otro lado, los alimentos que llegaban a su mesa, eran casi sin excepción, de óptima calidad y sabor, y gozaban de un aceptable estado sanitario.

Lamentablemente, la situación ha cambiado: ya no es una región de alimentos baratos, y menos aún de alimentos de calidad confiable.

Actualmente se utilizan pesticidas prohibidos en países con regulaciones estrictas por su altísima toxicidad, a la vez que se carece de controles adecuados que aseguren el respeto por las normas vigentes en materia de sanidad vegetal.

Alto porcentaje de los alimentos contienen elementos nocivos para la salud. En dicha lista, verduras y frutas forman parte de los más expuestos y los que transportan los residuos de insecticidas y plaguicidas directamente al consumidor, a diferencia de la carne, leche, huevos, etc., donde los elementos tóxicos ingresan primero al organismo de los animales y de allí a los alimentos que consumimos, por lo que de alguna forma, los efectos llegan atenuados.

Este cambio de circunstancias, es lo que nos ha inducido a profundizar en las posibilidades de aplicación masiva de la hidroponia en la producción de verduras, frutas y aromáticas, así como también para plantas decorativas, florales, forraje para animales, etc.

Junto al notable interés que percibimos por la hidroponia, constatamos también que la literatura disponible en nuestra plaza es escasa, y en general, de origen extranjero, adoleciendo en muchos casos, de falta de adecuación a las condiciones de nuestro país y con recomendaciones de técnicas, materiales y métodos de cultivo de difícil implementación, por lo que el esfuerzo en este espacio, lo centraremos en transmitir metodologías probadas, cuyos resultados garanticen el éxito de los cultivos con bajos costos de producción, una mínima dedicación por parte del cultivador y al alcance tanto del aficionado como del profesional hidroponista.

Ventajas

Los cultivos desarrollados mediante el sistema hidropónico tienen una serie de ventajas sobre los tradicionales, entre las cuales se pueden señalar las siguientes:

• Permite cultivar en interiores, balcones, terrazas, patios, etc.

• Requiere menor superficie para obtener igual volúmen de producción. Realizando instalaciones superpuestas, puede multiplicarse aún más el espacio.

• Se acorta el período de cultivo. El desarrollo de la planta es más rápido.

• Las plantas desarrollan poco sus raíces estando directamente en contacto con los nutrientes, pero logran un crecimiento extraordinario de tallos, hojas y frutos.

• Requiere menor mano de obra, pues no necesita remoción de tierra, efectuar trasplantes, desmalezar, aplicar fertilizantes, etc. reduciéndose además las tareas de recolección de frutos, entre otras ventajas.

• La estética de los productos obtenidos es superior a la de los cultivados en tierra.

• Mantiene los cultivos en un medio fitosanitario extraordinariamente bueno. Facilita el control de las plagas en los cultivos.

• Disminuye los gastos para las operaciones de cultivo.

• El sistema de cultivo hidropónico permite personal que por sus características (avanzada edad, discapacitados, etc.) vería dificultadas sus tareas en la modalidad de cultivos tradicionales.

• Resuelve el problema del cansancio del suelo.

Sistemas, Alcances y Cultivos Hidropónicos

Si bien el principio de suministro de nutrientes en la hidroponia es siempre el mismo – humedecer las raíces de las plantas con solución de sales balanceadas disueltas en agua – lo que varía es el sistema empleado para poner las raíces en contacto con la solución.

Existen tres formas básicas de suministrarle los nutrientes a las plantas:

1. Humedeciendo el sustrato en el que están ubicadas

2. Colocando las raíces en el líquido de la solución

3. Aplicando la solución en forma de spray mediante pulverizador directamente sobre las raíces

De acuerdo al sistema empleado, se clasifica como:

1. raíces en sólido

2. raíces en líquido (a través de técnica hypónica/ de flujo laminar/ flotante o de inmersión)

3. raíces en gaseoso

Los cultivos hidropónicos son aplicables con excelentes resultados en muchos campos prácticos en materia de cultivos para consumo humano, aunque sus posibilidades son mucho más amplias, como ser, también, la nutrición animal a través del cultivo de forraje verde hidropónico.

Y más aún, todo aquello que nuestra imaginación quiera, y la tecnología permita diseñar y sostener, es posible en cultivo hidropónico.

• Forraje Verde Hidropónico

El forraje verde hidropónico es el resultado del proceso de germinación de granos de leguminosas o gramíneas (alfalfa, trigo, cebada, sorgo, maíz, etc.), que se realiza captando la energía del sol y absorbiendo los nutrientes disueltos en la solución hidropónica en ausencia total de suelo.

• El ciclo de producción es de 10 a 15 días, período en el cual la planta alcanza los 20-25 cm. de altura.

• Con el forraje verde hidropónico podemos alimentar sin inconvenientes ganado vacuno, porcino, caprino, equino, conejos y gran variedad de animales domésticos con excelentes resultados.

• El forraje verde hidropónico es totalmente diferente a las pasturas tradicionales, en el forraje cultivado con el sistema hidropónico el animal consume las primeras hojas verdes, los restos de las semillas y la totalidad de las raíces, lo cual constituyen una completa fórmula de carbohidratos, azúcares y proteínas. Su sabor y textura le confieren buena palatabilidad y fácil asimilación.

• Está comprobado que cada kilogramo de hierba hidropónica equivale nutricionalmente a 3 Kg. de alfalfa fresca.

• La relación de producción es de aproximadamente 10 a 12 Kg. de forraje obtenido por cada kilo de semilla utilizado.

• Las condiciones de luz, aire y temperatura son comunes a los cultivos en tierra, del mismo modo que la limpieza y el tratamiento de posibles enfermedades que se puedan desarrollar.

• La aplicación de la solución nutritiva se puede automatizar, no obstante, en caso de hacerse manualmente, se deberán efectuar de 3 a 4 aplicaciones diarias según la temperatura ambiente.

Nutrición

• Nutrientes

Los elementos esenciales para el desarrollo normal de la planta están contenidos en algunas sales y en sustancias químicas compuestas.

Dichos elementos tienen una o varias funciones en el proceso de crecimiento de la misma, y cuya carencia se refleja mediante síntomas específicos en su estructura constitutiva.

Los elementos esenciales son: Nitrógeno (N), Fósforo (P), Potasio (K), Calcio (Ca), Magnesio (Mg), Azufre (S), Cloro (Cl), Hierro (Fe), Cobre (Cu), Manganeso (Mn), Boro (B), Zinc (Zn) y Molibdeno (Mo).

A este conjunto de elementos químicos, se los divide en dos grupos:

1. Nutrientes principales: son los que las plantas requieren en mayores cantidades (nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio y azufre)

2. Nutrientes menores: también llamados micronutrientes o elementos menores, tan esenciales como los primeros, pero requeridos solamente en cantidades pequeñas que van desde 0,01 % hasta 0,0001 %. Este grupo de nutrientes está compuesto por: hierro, cobre, manganeso boro, zinc, molibdeno y cloro.

• Otros Elementos

Existen elementos cuyo valor nutricional es ínfimo, sin embargo, en algunos casos puntuales, suelen tener influencia sobre la calidad de frutos o semillas obtenidas, y otros son esenciales para el organismo humano o animal, sintetizando éstos elementos a través de la ingesta de vegetales.

También tienen presencia aquellos elementos que, sin ser esenciales para la planta, actúan indirectamente, ya sea como catalizadores en diversos procesos (acelerando, inducendo, propiciando una reacción química sin actuar en la misma o modificando el medio en que se encuentra), permitiéndole al vegetal mejorar su desarrollo.

• Soluciones Nutritivas

La solución nutritiva es quizá la parte más importante de la técnica hidropónica, se trata nada menos que de la alimentación/nutrición de la planta.

En este aspecto, la planta se encuentra exclusivamente a merced del hidroponista en cuanto a la elección, preparación y calidad de los nutrientes que se le suministren, considerando que la planta carecerá de la posibilidad de proporcionarse alimentos y agua por sus propios medios tal como sucede en aquellas cultivadas en tierra

Para la resolución de este tema, el hidroponista aficionado o profesional tiene tres opciones:

1. Adquirir directamente la mezcla balanceada de nutrientes de una marca comercial responsable, que puede ser en polvo, gránulos o líquido concentrado, para ser posteriormente diluidos en agua.

Estos productos pueden contener en un mismo recipiente los macro y los micro elementos o bien estar presentados en forma separada.

En cuanto a las normas de dosificación, frecuencia entre aplicaciones, etc., es necesario atenerse estrictamente a las indicaciones del fabricante.

2. Disponer de una fórmula determinada y recurrir a un laboratorio comercial que efectúe el preparado correspondiente.

Esta alternativa le permite al hidroponista hacer su propia investigación, evaluar el comportamiento de diferentes soluciones y optimizar los resultados de sus cultivos en sus condiciones particulares sin necesidad de contar con la infraestructura necesaria para realizar la tarea de preparación del balanceado nutricional.

3. Desarrollar fórmulas propias y efectuar la preparación nutricional a partir de la compra de las sales básicas, quelatos, etc. en un comercio especializado.

En este caso, se debe disponer de instrumental específico básico (balanza de precisión; medidor de pH; moledora -necesaria para procesar la mayoría de las sales que generalmente vienen presentadas en forma de cristales o piedras- ; deshidratador de sales – para aquellas con alto contenido de humedad- ; mezcladora – para lograr una mezcla homogénea incluso de los elementos menores, que suelen estar presentes en pequeñísimas cantidades y otros elementos adicionales- )

Esta última variante queda generalmente reservada a cultivadores profesionales cuya producción amerite la inversión y uso de instrumental.

• Materias Primas

El material esencial para la preparación de las soluciones hidropónicas está representado por un grupo de sales inorgánicas que contienen uno o varios de los elementos que requieren las plantas para su crecimiento.

Como las plantas necesitan del aporte de una veintena de elementos, será imprescindible realizar una combinación de distintas sales en diferentes proporciones a fin de que en la mezcla obtenida se encuentren presentes todos los nutrientes indispensables.

Es menester destacar que en toda formulación hidropónica es improbable lograr una solución nutricional óptima que cubra exactamente todos los requerimientos de la planta, puesto que depende de una serie de variables fluctuantes tales como: temperatura, humedad, duración del día, intensidad de la luz, especie de la planta, variedad, estado de desarrollo y edad, tipo de cultivo (de hoja, fruto, raíz, bulbo, tallo, flores), etc.

Por lo anterior, se desprende que la formulación hidropónica consiste en la obtención de un cóctel de nutrientes lo más aproximado posible al óptimo requerido por la planta, dejando librado a la propiedad que tienen éstas de seleccionar los elementos que necesitan para vivir y efectuar las correcciones periódicas de acuerdo a los cambios que se produzcan en las condiciones ambientales o en la propia estructura vegetal.

Sin embargo, la capacidad que tiene la planta para obtener los elementos minerales de la solución en una proporción acorde a sus necesidades, es limitada. Para que ello pueda ocurrir con normalidad, la planta debe encontrar esos elementos en una proporción determinada, ya que por encima de ciertos valores comienza un proceso de intoxicación y por debajo de ellos, se produce un fenómeno de desnutrición, provocando en ambos casos, el deterioro de la misma hasta su muerte.

En la tabla siguiente se indican las principales sales que se emplean para la preparación de las soluciones nutritivas hidropónicas.

La lista de “Sales Hidropónicas” se puede enriquecer con otros productos aptos para la elaboración de soluciones nutritivas, tales como los Acidos Fosfórico y Nítrico que se presentan en estado líquido, el Nitrato de Cobre, el Silicato de Sodio que contiene Sílice y Sodio, entre otros.

Sales para Soluciones Hidropónicas

Nombre	Fórmula
Sulfato de amonio	(NH4)2SO
Sulfato de potasio	K2SO4
Sulfato de magnesio	MgSO4
Sulfato de calcio	CaSO4
Sulfato de hierro	FeSO4
Sulfato de cobre	CuSO4
Sulfato de zinc	ZnSO4
Sulfato de manganeso	MnSO4
Sulfato de cobalto	CoSO4
Silicato de sodio	Na2SiO3
Nitrato de potasio	KNO3
Nitrato de calcio	Ca(NO3)2
Nitrato de amonio	NH4NO3
Nitrato de magnesio	Mg(NO3)2
Fosfato monocálcico	CaH2PO4
Fosfato monopotásico	KH2PO4
Fosfato monoamónico	NH4H2PO4
Fosfato diamónico	(NH4)2HPO4
Cloruro de potasio	KCL
Acido bórico	H3BO3
Molibdato de amonio	(NH4)6Mo7O24
Quelato de hierro	Metal + Ligando <=> Quelato Metálico
Quelato de zinc
Quelato compuesto

• Calidad de la Materia Prima

Las sales que normalmente se pueden adquirir en Argentina, no son elaboradas especialmente para hidroponia, sino por el contrario, son productos cuyo destino es el uso en diversas ramas de la industria, que en la mayoría de los casos nada tiene que ver con el cultivo de vegetal, por lo que con frecuencia se pueden presentar los siguientes problemas:

1. Suelen contener elevados y diferentes grados de impurezas.

2. Muchas de las sales suelen contener alto índice de humedad.

3. La mayoría de las sales hidropónicas son solubles en agua a temperatura corriente, pero varias de ellas son o bien insolubles o parcialmente solubles en agua.

Para evitar estos problemas, es importante recurrir a la provisión de sales importadas de países que las producen con elevado grado de pureza, y adquirirlas en comercios que garanticen dicha calidad.

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