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.

Ya se vio previamente que estos sistemas, a pesar de ser cerrados, derivan de los sistemas convencionales abiertos con sustrato, por lo que en su manejo habrá que tener en cuenta muchas de las consideraciones apuntadas con anterioridad. No obstante es necesario realizar una serie de anotaciones adicionales.

El volumen de riego se fija del mismo modo que en un sistema abierto pero, dado que el drenaje es recogido y reutilizado, se pueden establecer porcentajes de lixiviación más elevados sin que ello suponga un despilfarro de agua y nutrientes. Esto permite evitar en momentos puntuales posibles déficits hídricos que pueden llegar a producirse si se realiza un aporte muy ajustado de solución nutritiva. Además, al regarse con mayor frecuencia, el contenido mínimo de agua en el sustrato será mayor y la solución estará sometida a una menor presión matricial, con lo que el gasto energético llevado a cabo por parte de la planta en el proceso de absorción disminuirá. Finalmente, si se trabaja a un porcentaje de lixiviación muy elevado, resultará factible mantener concentraciones de nutrientes en la rizosfera más bajas de las habituales sin que el cultivo se resienta ya que la reposición frecuente de la solución a nivel radicular impedirá un déficit local de nutrientes. No obstante, esto tiene un límite ya que, debido a la necesidad de desinfectar la solución nutritiva para evitar la propagación de patógenos radiculares a través de ella, no es posible mantener porcentajes de drenaje muy altos. Éstos repercutirían en unos elevados costes de desinfección que harían inviable la técnica desde un punto de vista económico. Por ello dicho porcentaje se suele mantener en un nivel de un 30-40 % para agua de buena calidad, compatible con un cierto grado de seguridad y un coste moderado en desinfección.

Por otro lado, debido a las razones antes apuntadas, un alto porcentaje de lixiviación va a estimular la absorción de agua por parte del cultivo, de manera que en algunos ensayos experimentales que comparan sistemas de reúso con otros a solución perdida (1, 6, 18), se ha llegado a obtener una mayor absorción en el primer sistema que en el segundo, a pesar de la acumulación en el sistema cerrado de las sales aportadas en exceso a través del agua de riego o los fertilizantes. Esto puede contrarrestar en parte el efecto negativo de dicha acumulación (6) y puede ser una buena táctica de manejo en sistemas de reúso, especialmente en primavera, cuando las necesidades de agua del cultivo se disparan.

Ya vimos al hablar de las instalaciones suplementarias que se requieren para reutilizar el lixiviado, que la preparación de la solución nutritiva puede llevarse a cabo bien mezclando en primer lugar el drenaje con agua exterior y completando a continuación dicha solución mediante la adición de los fertilizantes, o bien obteniendo una solución previa a base del agua exterior y los fertilizantes ajustada a las necesidades de absorción del cultivo (solución de entrada), a la que se añade el drenaje. De la primera forma nos aseguramos una determinada conductividad eléctrica y podemos conseguir la solución nutritiva final óptima deseada conociendo la composición del drenaje mediante análisis. Sin embargo tiene el problema de que, si se produce la acumulación de algún nutriente por aporte excesivo del mismo y teniendo en cuenta que se ha fijado el límite de salinidad de la solución, se reducirá el aporte mediante fertilizantes del resto de nutrientes, disminuyendo la concentración de los mismos progresivamente y pudiéndose alcanzar límites críticos para el desarrollo normal del cultivo. Esto se solventa de la segunda forma ya que con ella mantenemos constante un aporte definido de cada nutriente. Por supuesto presenta el inconveniente de que no nos permite asegurar una determinada conductividad, ya que ésta aumentará o disminuirá en el caso de que los nutrientes se aporten en mayor o menor cantidad respectivamente que las necesidades del cultivo.

La primera técnica de preparación de la solución nutritiva se utiliza ampliamente en Holanda, ya que los agricultores de allí cuentan con aguas de muy buena calidad agronómica (incluso algunos riegan con agua de lluvia), lo que permite que apenas se acumulen las sales nocivas. Sin embargo en la costa mediterránea la situación resulta bastante diferente ya que se dispone de aguas con una calidad notablemente peor, por lo que, al reutilizarlas, se suele producir la acumulación de iones como el sodio, los cloruros, los sulfatos, etc, los cuales suelen aparecer en cantidades superiores a las necesidades del cultivo. En este caso puede resultar más conveniente la segunda técnica ya que el aumento de la salinidad puede controlarse fácilmente mediante medidas de conductividad y se pueden fijar criterios prácticos en base a ésta que nos indiquen cuándo resulta necesario descartar la solución nutritiva. Esto resultará menos costoso que la realización de análisis frecuentes para evitar desequilibrios nutricionales.

En los sistemas con reúso el objetivo es conseguir una solución a nivel radicular óptima para el desarrollo del cultivo y, por tanto, semejante a la mantenida en un sistema a solución perdida. Tan sólo en el caso hipotético de mantener un porcentaje de lixiviación muy elevado podría pensarse en reducir la concentración de los iones fácilmente asimilables por el cultivo, como los fosfatos, el potasio, etc, tal y como se comentó con anterioridad. De este modo, si tratamos de conseguir una situación estacionaria en la que no se produzca la acumulación o disminución excesiva de ningún ion con el fin de poder reutilizar el drenaje el mayor tiempo posible sin tener que tirarlo, será necesario que la concentración de cada nutriente en el agua exterior incorporada al sistema, obtenida como suma de la concentración del mismo ya existente en el agua de riego y de la cantidad aportada mediante fertilizantes, sea igual a su coeficiente de absorción; en el caso de que resulte mayor que éste, tal nutriente irá acumulándose progresivamente en el drenaje conforme sea reutilizado, y al contrario si es menor. De esto se deduce que resulta fundamental conocer los coeficientes de absorción del cultivo para poder manejar los sistemas cerrados, cosa que no es estrictamente necesaria en los sistemas abiertos. El problema es que, como ya se comentó, dichos coeficientes son bastante variables y dependen de muchos factores. Con el ánimo de que puedan servir como referencia, en el cuadro 2 se han incluido los rangos en los que han oscilado los coeficientes de absorción calculados en la Estación Experimental Las Palmerillas de Caja Rural de Almería para un cultivo de tomate tipo larga vida, cv. Daniela, con un ciclo comprendido entre septiembre y mayo.

*Cuadro 2.* Rangos de oscilación en mmol·L^-1 de los coeficientes de absorción obtenidos para un cultivo de tomate tipo larga vida cv. Daniela de ciclo largo.
N	H₂PO₄^-	SO₄⁼	K⁺	Ca⁺⁺	Mg⁺⁺
8-14	1,25-1,5	0,5-1,5	4-8	1,75-3	0,75-1,2

Los valores más altos en la absorción de nitrógeno se registran al inicio del cultivo, cuando el crecimiento vegetativo es más acelerado, y se mantienen hasta que la planta empieza a cargarse de fruto. Un momento crítico en la absorción de este elemento tiene lugar poco antes del inicio de la recolección ya que su coeficiente cae a unos 10 mmol·L^-1. Posteriormente se recupera el ritmo de crecimiento, aunque no hasta los niveles previos, y con ello ligeramente la absorción de nitrógeno, la cual vuelve a descender en primavera al aumentar la tasa de transpiración del cultivo.

En lo que se refiere a los fosfatos, su absorción tiende a mantenerse mucho más estable. En general se ha calculado un coeficiente entorno a 1,5 mmol·L^-1, que descendió a 1,25 en el periodo invernal debido a las dificultades que tiene la planta para absorber este ión con bajas temperaturas. En primavera volvió a aumentar debido a la mayor actividad de la planta y las mayores necesidades energéticas que se presentan con altas temperaturas. No obstante los valores calculados resultan algo mayores que los obtenidos por otros investigadores, quizás debido a que en todo momento el pH existente en el drenaje ha sido superior a 7 y a veces próximo a 8, lo que ha podido provocar ciertas precipitaciones de este ión.

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