SISTEMAS DE CULTIVO EN SUSTRATO: A SOLUCIÓN PERDIDA Y CON RECIRCULACIÓN DEL LIXIVIADO 

Autor: MAGÁN CAÑADAS, J.J.
Cultivos sin Suelo II. Curso Superior de Especialización. Pág. 173 - 205.

Estación Experimental "Las Palmerillas" - Caja Rural de Almería

1. INTRODUCCIÓN

2. COMPONENTES DE UN SISTEMA DE CULTIVO SIN SUELO

3. CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CULTIVO SIN SUELO

3.1. CULTIVO EN GRAVA CON SUBIRRIGACIÓN

3.2. CULTIVO EN SUSTRATOS DE BAJA CAPACIDAD DE RETENCIÓN DE AGUA CON APORTE EN SUPERFICIE DE LA SOLUCIÓN NUTRITIVA

3.3. CULTIVO EN SISTEMAS CONVENCIONALES CON SUSTRATO

3.3.1. Cultivo en bancadas de arena

3.3.2. Cultivo en sacos rellenos de sustrato

3.3.3. Otros sistemas de cultivo

3.3.4. Sistemas cerrados con reutilización del lixiviado

4. CONCEPTOS BÁSICOS PARA EL MANEJO DE LA FERTIRRIGACIÓN EN LOS SISTEMAS CONVENCIONALES CON SUSTRATO

4.1. SISTEMAS A SOLUCIÓN PERDIDA

4.2. SISTEMAS CON REUTILIZACIÓN DEL LIXIVIADO

5. BIBLIOGRAFÍA

Según lo dicho anteriormente, el volumen de agua a aportar en cada riego quedará definido por ese porcentaje de un 5 a un 10 % que se ha aceptado como admisible, y habrá que calcularlo en cada caso concreto en función del volumen de sustrato y de su contenido en agua. A continuación, dado que, generalmente, los agricultores establecen la duración de los riegos por tiempo en vez de por volumen, que sería lo ideal, hay que transformar el volumen en tiempo de riego conociendo el caudal arrojado por los emisores. Ese tiempo así calculado se suele mantener invariable a lo largo del cultivo, aunque puede haber situaciones que obliguen a su alteración, como por ejemplo una desecación excesiva del sustrato debido a un manejo inadecuado, que induzca a acortar los riegos con el fin de conseguir su rehidratación, o todo lo contrario, un encharcamiento excesivo que aconseje alargar los riegos con el fin de distanciarlos y evitar problemas de oxigenación.

Otro aspecto fundamental en el manejo de los cultivos sin suelo es el establecimiento de la solución nutritiva de aporte ya que, a excepción del carbono y el oxígeno, que la planta toma del aire, y del hidrógeno, que incorpora del agua, el resto de los nutrientes minerales los obtiene disueltos en el agua que absorbe por la raíz. Los mecanismos de absorción son diversos dependiendo del tipo de elemento del que se trate y el proceso tiene lugar a unas determinadas concentraciones, que resultan diferentes para cada nutriente y varían en función de la especie, variedad, fase vegetativa, condiciones ambientales, etc. De este modo, a través de la fertirrigación vamos a intentar que los iones se encuentren de forma disponible y en cantidad suficiente en el entorno de la raíz, ya que de lo contrario se producirá la deficiencia de algún elemento y la alteración de los coeficientes de absorción. En definitiva se trata de mantener el equilibrio y la concentración de iones en la solución nutritiva del entorno radicular que permita la absorción por la raíz de cada ion a su coeficiente particular.

Dado que los equilibrios de consumo de la planta no son exactamente iguales a los de la solución de entorno, tampoco tienen que serlo los de la solución de aporte con la que se pretende reponer los consumos de agua y nutrientes efectuados por la planta. Tan sólo en el caso hipotético de que no se produjese lixiviado alguno, la solución entrante debería coincidir plenamente con las concentraciones de absorción del cultivo, pero ya hemos visto que en la práctica esto no va a suceder nunca. No obstante, aún así tampoco coincidirá con la solución de entorno.

Para diseñar la solución nutritiva de aporte, habrá que tener en cuenta tanto la solución de entorno que pretendemos mantener, como los coeficientes de absorción del cultivo y el porcentaje de drenaje a establecer. De este modo para cada ion particular podemos calcular matemáticamente la concentración de entrada necesaria mediante la siguiente expresión:

[2]

donde:

C_e es la concentración del ión para el que realizamos el cálculo en la solución de aporte.

C_a es el coeficiente de absorción para ese ión.

C_r es la concentración requerida en el entorno radicular.

D es el porcentaje de drenaje.

La concentración de un ion en la rizosfera será mayor o menor que en la solución de aporte dependiendo de la facilidad con que lo absorba la planta. De este modo, en el caso de iones de fácil absorción como el amonio, el fósforo o el potasio, podemos aportarlos a una concentración inferior a su coeficiente de absorción, lo que va a reducir su nivel en la raíz sin que se afecte el cultivo y disminuir las pérdidas por lixiviación. En cambio, en el caso de aquellos iones que la planta absorbe de forma pasiva y con dificultad como el calcio, tendremos que aportarlos a una concentración superior a su coeficiente de absorción, para que se acumulen en la rizosfera y se "fuerce" la entrada en la planta, alcanzándose así su máximo potencial de absorción. En el cuadro 1 se muestran las relaciones que suelen encontrarse entre las concentraciones de diferentes iones en la solución de aporte y en la del entorno de la raíz en un sustrato inerte.

Teniendo en cuenta la relación: C_r=R·C_e, podemos modificar la ecuación 2 de la siguiente forma:

[3]

Una vez diseñada la solución nutritiva de aporte y, por tanto, definidas las concentraciones de los diferentes iones presentes en ella, tan sólo queda llevar a cabo su formulación, deduciendo de tales concentraciones las que aporta el agua de riego y añadiendo la diferencia mediante abonos minerales.

Sin embargo, a pesar de la importancia que se ha concedido en los párrafos anteriores al adecuado diseño de la solución de aporte con el fin de cubrir las absorciones del cultivo y fijar a nivel radicular una solución óptima que no constituya un factor limitante para el proceso de absorción, la experiencia práctica demuestra que, al menos en nuestras condiciones de cultivo, no resultan determinantes para el desarrollo de la plantación ligeras variaciones en la composición química de dicha solución debido a la capacidad de adaptación del cultivo. Además, como en los sistemas abiertos no se reutiliza el lixiviado obtenido, no existe el riesgo de que se desequilibre la solución con el tiempo debido a un aporte desajustado de fertilizantes, tal y como ocurre en los sistemas cerrados. Por tanto es posible llevar a cabo un cultivo de este tipo con muy pocos controles analíticos, tal y como se comentó con anterioridad.