La solución nutritiva entrega todos los nutrientes necesarios para el desarrollo de la planta y satisface los requerimientos fisiológicos de crecimiento.
La construcción y manejo de invernadero en hidroponia, como alternativa para elevar la producción hortícola en forma intensiva en el Valle del Mezquital, con altos rendimientos y calidad durante todo el año es una alternativa posible. El desarrollo vegetativo y los factores climáticos, en ocasiones hacen difícil el cultivo a cielo abierto de determinadas especies exigentes en temperatura y humedad, la solución a esas dificultades está en cultivar los vegetales (como el tomate), bajo la protección de cubiertas de vidrio o de plástico.
El invernadero es una estructura cerrada con una cubierta y paredes de forma plana y curva, transparente, en el que es posible controlar varios grados de temperaturas, humedad, nivel de nutrientes, fotoperiodos intensidad luminosa, concentración de CO2 atmosférico, sistemas de fertirrigación y el medio radicular.
Con el uso de la hidroponia y los invernaderos se puede ampliar la superficie de cultivo del tomate, lo cual traería como consecuencia un mayor empleo rural, a la vez que mejoraría la nutrición de la gente, se estimularía las exportaciones y se incrementaría el ingreso de los agricultores. Los tomates cultivados en invernaderos tienen rendimientos superiores comparados con los cultivados a la intemperie, además su fructificación se distribuye en un menor tiempo y se gana en precocidad.
La degradación de los suelos, al igual que la escasez de agua, son a nivel mundial condiciones características de las zonas áridas y semi-áridas, muchas de ellas actualmente en riesgo de desertificación; sin embargo, la agricultura en dichas regiones juega por lo regular un papel muy importante en la economía del país. De aquí que la implementación de la hidroponía como forma alternativa de producción de cultivos viene a ayudar a promover la protección ambiental, al igual que la sustentabilidad. La hidroponía deriva de las palabras griegas Hydro=Agua y Ponos=Labor o trabajo y traducido literalmente significa “trabajo en agua”. Constituye una técnica de producción de cultivos en la cual no se requiere del uso del suelo, el cual es reemplazado por agua con los nutrientes minerales esenciales disueltos en ella, a la cual se le denomina solución nutritiva. La solución nutritiva es quizá la parte más importante de toda técnica hidropónica, la formulación y supervisión de la solución nutritiva, junto a una adecuada elección de las fuentes minerales solubles, constituyen una de las bases para el éxito del cultivo hidropónico.
La hidroponia se ha extendido en el mundo entero, desarrollándose en numerosos países, en los cuales compañías transnacionales la utilizan para producir de manera intensiva. Su implementación se ha adoptado tanto en explotaciones agrícolas al aire libre, como en la agricultura protegida.
Entre las principales hortalizas que pueden producirse de forma hidropónica, se encuentran las familias siguientes: Apiaceae (apio, cilantro, perejil), Asteraceae (lechuga), Brassicaceae (berro, brócoli, coliflor, repollo), Cucurbitaceae (calabaza, melón, pepino, sandía) y Solanaceae (berenjena, chile, tomate). Esta forma de producción sin suelo permite potenciar la productividad de los cultivos y obtener hortalizas de excelente calidad, al igual que el asegurar un uso más eficiente del agua y los fertilizantes.
Los rendimientos por unidad de área cultivada son mayores con respecto a la agricultura tradicional, dada la mayor densidad de plantación y la elevada producción por unidad de superficie, obteniéndose mayor número de cosechas al año. En la actualidad, el interés por la hidroponia para la producción de cultivos en invernadero ha incrementado considerablemente, requiriéndose sin embargo de mayor difusión de la técnica y capacitación del usuario.
Las técnicas de cultivos hidropónicos se clasifican de acuerdo con la forma en que se distribuyen los nutrientes a las raíces y por el método de soporte de raíces. Con respecto al soporte de sostén de raíces se pueden distinguir los métodos, con sustrato sólido constituidos por materiales orgánicos o inorgánicos. Otros métodos utilizan soportes de materiales blandos, como la espuma de poliuretano que sostiene la base del tallo y dejan las raíces expuestas.
Los métodos de suministro de nutrientes pueden ser por inundación, de raíz flotante en un estanque con la solución nutritiva, por circulación de nutrientes o por mezcla de aire y nutrientes que se rocía en las raíces. A esta última técnica se la denomina aeroponia. En los sistemas con sustrato sólido también se utilizan aspersores y riego por goteo.
Las soluciones nutritivas para hidroponia están constituidas por macronutrientes y micronutrientes esenciales. Se denominan así a los elementos que componen la solución hidropónica de nutrientes y que son esenciales para que el crecimiento y desarrollo de los cultivos sean exitosos como demuestran estudios realizados en 1939 por Arnón y Stout.
Hay que tener en cuenta el estado fisicoquímico del agua con la que va a prepararse la solución, para esto, es necesario conocer la dureza y si contiene algún otro elemento perjudicial para el cultivo. Por ello es menester realizar un análisis químico de la fuente de extracción del agua para conocer su composición. Los parámetros para determinar en el análisis del agua son: CE (Conductividad Eléctrica), pH, los niveles del boro, manganeso, flúor, calcio, magnesio, cloruro, sodio, azufre y bicarbonato.
Está demostrado que de la CE de la solución de sistemas de cultivo hidropónico tiene por objeto controlar la concentración de nutrientes y evitar el riesgo de un exceso de salinidad, lo que provoca una disminución de la producción. La CE en medios líquidos depende de las sales que tienen disueltas (electrolito), generan iones que se desplazan hacia los electrodos, al ser sometidos a un campo eléctrico. Cuando se mide una resistencia con un óhmetro, se aplica una diferencia de potencial continúa conocida, que produce una corriente eléctrica proporcional (ley de ohm). Si se aplicara este sistema de medición a una solución de nutrientes se produciría la descomposición de las moléculas en iones positivos y negativos dando como resultado una corriente eléctrica que no respondería a la verdadera concentración de nutrientes que se quiere medir.
En hidroponía, debido a que el suelo no se utiliza para el cultivo de plantas, es necesario tener una solución nutritiva equilibrada que contenga, además de agua, todos los nutrientes que son esenciales para el desarrollo de la planta. Las raíces surgen en esta solución y allí toman todo lo que necesitan para crecer sanos y fuertes.
Una solución nutritiva equilibrada depende de algunos factores: temperatura de la solución, nivel de oxígeno, pH y conductividad eléctrica equilibrada. Dentro de estos factores, mantener equilibrada la conductividad eléctrica (CE) es tan importante como cualquier otro paso, ya que determina la cantidad de iones en la solución nutritiva y, cuanto más iones, mayor es la conductividad eléctrica. La prueba de CE debe realizarse con regularidad con el fin de controlar los nutrientes en la solución, ya que es fundamental mantener el equilibrio nutricional para tener una buena cosecha.
La variación de la conductividad eléctrica de la solución nutritiva interfiere con el metabolismo y, en consecuencia, con la producción de las plantas.
La CE se puede expresar en: Siemens por cm (s / cm), Micro siemens por cm (µS / cm) o Mili siemens por cm (ms / cm), sin embargo, la mayoría de los dispositivos de medición utilizan medidas en µS / cm o mS / cm. Algunos medidores también se muestran en ppm. (partes por millón), denominándose TDS (Total Disolved Solids) Medidor.
Las medidas ideales están en el rango de 1.5 a 3.5 mili Siemens / cm, sin embargo estos valores deben variar según el tipo de planta, así como las condiciones climáticas, por lo tanto, es necesario realizar la prueba de CE regularmente para controlarla. . Para esto, se utiliza un dispositivo de medición llamado conductímetro. Estos son los equipos más efectivos y brindan los mejores resultados, porque, además de ayudar a controlar la CE, indican y compensan automáticamente la temperatura.
Para que el dispositivo funcione de manera eficaz, es necesario realizar la calibración antes y después de su uso, es decir, se deben limpiar los electrodos polarizados o sucios para renovar la superficie de la celda activa. Se recomienda agua caliente con detergente líquido para los trabajos de limpieza, ya que para eliminar cualquier materia orgánica se recomienda utilizar acetona y, para eliminar algas, bacterias u hongos, pueden ayudar las soluciones de cloro. Sin embargo, existen soluciones listas para la calibración del conductímetro, lo que facilita el proceso.
Al agregar nutrientes al agua, transformarla en una solución de nutrientes, se produce la descomposición de las moléculas de nutrientes y la liberación de iones. Por lo tanto, la adición de iones y sus cargas eléctricas hace que aumente la CE del agua. Si hay un aumento en la medición de la CE de la solución, es una señal de que se puede corregir agregando más agua. Sin embargo, si el valor es bajo, es una señal de que necesita agregar más nutrientes al agua para que aumenten los niveles de conductividad eléctrica.
Para definir la cantidad de sales que se deben agregar, se debe considerar la conductividad eléctrica de la solución nutritiva recién preparada y la proporción de nutrientes utilizados, a fin de realizar el reemplazo en proporciones adecuadas y equilibradas para lograr la CE deseada. El valor establecido en el conductímetro muestra la necesidad de reponer o no las sales de la solución nutritiva, sin embargo es importante notar que solo se evalúa la cantidad total de sales presentes en la solución, no brindando la cantidad específica de cada nutriente, además de no determinar si un macro o micronutriente se absorbe más que el otro. Para saber exactamente cuál y en qué cantidad, se puede realizar un análisis químico de laboratorio de la solución nutritiva.
También vale la pena recordar que la relación entre la CE y la temperatura es directa, con cada 1 ° C de aumento de temperatura, la CE aumenta en un 2%. Las plantas requieren diferentes niveles de CE en diferentes etapas de la vida, a medida que crecen, sus necesidades de nutrientes también cambian.
El rango de conductividad eléctrica requerido para un adecuado crecimiento del cultivo se encuentra entre 1,5 a 3,0 dS/m, dependiendo de la especie y de la CE del agua con que es preparada la solución.
Leandro Romero Castilla
La CE es un estimador de la concentración total de sales y debe ser mantenida a lo largo del cultivo.
La relación mutua entre los aniones y entre los cationes debe corresponder a la que demandan las plantas.