Cultius hidropònics, què són i com fer un a casa

Els cultius hidropònics són cultius que es caracteritzen per l'absència de sòl i sorgeixen com una alternativa a l'agricultura tradicional.

El principal objectiu dels cultius hidropònics és eliminar o mitigar els factors limitants de el creixement de les plantes que es troben associats amb les propietats de terra, Substituint-lo per altres suports de cultiu i emprant altres diverses tècniques de fertilització.

El nom d'aquests cultius ve donat pel nom de hidroponia, que és un suport inert com torba, sorra, grava on les arrels de l'cultiu de troba suspeses en la pròpia dissolució nutritiva.

Això provoca que la dissolució tingui una constant recirculació impedint el procés de anaerobiosi que causaria la mort immediata de l'cultiu.

També les plantes es poden trobar a l'interior d'una càmera de PVC o de qualsevol altre material que tingui les parets perforades (per sondi s'introdueixen les plantes), en aquest cas les arrels estan en l'aire i creixeran en la foscor i la dissolució nutritiva distribueix mitjançant polvorització a mitjana o baixa pressió.

Gràcies als estudis dels impactes ambientals que s'han dut a terme durant els darrers anys sobre el sòl i les aigües superficials i de vessament o de la pròpia activitat agrària sobre l'atmosfera podem comprovar que els cultius hidropònics o cultius sense sòl presenten unes característiques molt diferenciades en comparació amb els cultius tradicionals com:

• La capacitat d'acollida de residus i subproductes per a ser utilitzats com a substrats de cultiu.
• El control rigorós de l'propi subministrament d'aigua i nutrients, sobretot quan es treballa amb sistemes tancats.
• No requereix de grans espais, per la qual cosa resulta especialment rendidor des del punt de vista econòmic.
• Proveeix a les arrels en tot moment d'un nivell d'humitat constant, independent de l'clima o de l'etapa de creixement de l'cultiu.
• Redueix el risc per excessos d'irrigació.
• Evita la despesa inútil d'aigua i fertilitzants.
• Assegura la irrigació en tota l'àrea radicular.
• Redueix considerablement els problemes de malalties produïdes per patògens de terra.
• Augmenta els rendiments i millora la qualitat de producció.

No obstant això, els cultius d'aquest tipus generen una sèrie de contaminants, Especialment els que són intervinguts per les indústries, procedents de:

• La lixiviació dels nutrients en sistemes oberts.
• L'abocament de materials de rebuig.
• L'emissió de productes fitosanitaris i gasos.
• El consum extra d'energia com a conseqüència dels sistemes de calefacció i manteniment adequat.

Tipus de cultius hidropònics

Tècnica de cinema nutritiu (NFT)

És un sistema de producció en els cultius sense sòl on recircula la dissolució nutritiva.

El NFT es basa en la circulació contínua o intermitent d'una fina làmina de dissolució nutritiva a través de les arrels de l'cultiu, sense que aquestes es trobin immerses en substrat algun, per tant queden sostingudes per un canal de cultiu, en l'interior flueix la dissolució cap a cotes més baixes per gravetat.

El sistema permet un major estalvi d'aigua i d'energia a més d'un control més precís sobre la nutrició de la planta i igualment és capaç d'esterilitzar el sòl i assegura una certa uniformitat entre els nutrients de les plantes.

No obstant això, s'ha de realitzar un estudi de la dissolució nutritiva, així com de la resta dels paràmetres fisicoquímics com el pH, temperatura, humitat ...

Sistema d'inundació i drenatge

Aquest sistema consisteix en unes safates on s'ubiquen les plantes plantades en un substrat inert (perletes, còdols, etc.) o orgànic. aquestes safates s'inunden amb aigua i solucions nutritives, que són absorbides pel substrat.

Un cop retinguts els nutrients, les safates es drenen i tornen a inundar-se de nou amb les solucions específiques.

Sistema de degoteig amb recollida de solució nutritiva

És igual a el reg per degoteig tradicional però amb la diferència que l'excés és recollit i es torna a bombar a l'cultiu segons les necessitats del mateix.

La recollida de l'excés és possible gràcies a que el cultiu està en pendent.

DWP (Deep Water Culture)

Aquest és el tipus de cultiu més semblant a què s'utilitzava en l'antiguitat.

Consisteix en unes piscines sobre les quals se situen les plantes en una planxa, Deixant les arrels en contacte amb l'aigua amb les solucions afegides. A l'ésser aigua estancada, cal oxigenar-mitjançant bombes similars a les d'un aquari.

Beneficis ecològics de sistema de cultiu hidropònic

Ja hem vist alguns avantatges dels cultius hidropònics però també cal veure els beneficis ecològics que poden aportar com ara:

• L'alliberament de les presència de males herbes o plagues en les pròpies plantes.
• Aquest tipus de cultiu és molt útil d'emprar en terres ja molt desgastades o escasses ja que afavoreix el descans de la terra.
• A l'igual que no depèn de les condicions climàtiques, de manera que garanteix la varietat vegetal durant l'any.

Classificació dels substrats

Com he esmentat anteriorment, hi ha diversos materials per a l'elaboració d'un cultiu hidropònic.

L'elecció que es faci d'un material o un altre ve determinada per diversos factors com pot ser la disponibilitat d'aquest, el cost, la finalitat de la producció d'aquest cultiu, les propietats fisicoquímiques, entre d'altres.

Aquests substrats es poden classificar en substrats orgànics (Si és d'origen natural, de síntesi, de subproductes o de residus agrícoles, industrials i urbans) i en substrats inorgànics o minerals (D'origen natural, transformats o tractats, i residus o subproducte industrials).

substrats orgànics

Entre ells podem trobar les turbes i les escorces de fusta.

les torbes

Estan constituïdes per restes de molsa entre altres plantes, les quals es troben en procés de carbonització lenta i per tant fora de l'contacte amb l'oxigen a causa d'un excés d'aigua. Com a conseqüència, són capaços de conservar durant més temps la seva estructura anatòmica.

Poden existir 2 tipus de torbes, dependent de l'origen de la seva formació ja que els residus vegetals poden dipositar-se en diversos ecosistemes.

D'una banda, tenim les torbes herbàcies o eutròfiques i d'altra banda, tenim les turbes Sphagnum o oligotròfiques. Aquestes últimes són les més utilitzades en l'actualitat, pels seus components orgànics, per a mitjans de cultius que creixen en tests. Això és a causa de les seves excel·lents propietats fisicoquímiques.

No obstant això, i malgrat que durant gairebé 30 anys les turbes han estat els materials més emprats com a substrats, a poc a poc han estat substituïts pels inorgànics, que veurem a continuació.

A més, les reserves d'aquest tipus de substrat són limitats i no renovables, pel que el seu ús en excés pot originar un impacte mediambiental molt important.

Escorces de fusta

Aquesta denominació inclou tant a l'escorça interna com a l'escorça externa dels arbres.

Les més emprades són les escorces dels pins encara que també poden utilitzar-se escorces de diverses espècies d'arbres.

aquestes escorces es poden trobar en estat fresc o ja compostades.

Les primeres poden causar una deficiència en nitrogen i igualment problemes de fitotoxicitat mentre que les escorces compostades redueixen aquests problemes considerablement.

Les seves propietats físiques depenen de la mida de la partícula, però la porositat sol superar el 80-85%.

substrats inorgànics

En aquest tipus de substrats podem trobar la llana de roca, l'escuma de poliuretà, perlita sorra entre altres, que no detallaré en profunditat, sinó que donaré petites pinzellades perquè pots tenir una lleugera idea. Si vols més informació no dubtis a comentar.

Llana de roca

És un mineral transformat industrialment. Es tracta fonamentalment d'un silicat d'alumini amb presència de calci i magnesi, juntament amb traces de ferro i manganès.

Avantatges:

• Alta capacitat de retenció d'aigua.
• gran ventilació

inconvenients:

• Exigència d'un perfecte control de la nutrició hídrica i mineral.
• Eliminació de residus.
• Pot ser cancerígena encara que no està demostrat científicament.

Escuma de poliuretà

És un material plàstic porós format per una agregació de bombolles, conegut també pels noms col·loquials de goma escuma a Espanya.

Avantatges:

• Les seves propietats hidrofòbiques.
• El seu preu.

inconvenients:

• Eliminació de residus, a l'igual que la llana de roca.

perlita

És un silicat alumínic d'origen volcànic.

Avantatges:

• Bones propietats físiques.
• Facilita el maneig de l'reg i minimitza els riscos d'asfíxia o dèficit hídric.

inconvenients:

• Possibilitat de degradació durant el cicle de cultiu, perdent la seva estabilitat granulomètrica, el que pot afavorir un inundació a l'interior de l'recipient.

Arena

Material de naturalesa silícia i de composició variable, que depèn dels components de la roca silicatada original.

Avantatges:

• Baix cost en països on es troba en abundància.

inconvenients:

• Problemes derivats de l'ús de determinades sorres de baixa qualitat

Preparació de les dissolucions nutritives

L'elaboració de les dissolucions nutritives es basa en un equilibri previ entre els nutrients procedents de l'aigua de reg i els valors òptims per a aquest cultiu.

Aquestes dissolucions nutritives poden preparar-se a partir d'unes dissolucions mares, Amb una concentració 200 vegades superior a la dissolució final o unes 1.000 vegades superior en el cas dels macroelements i microelements respectivament.

A més, el pH d'aquestes dissolucions s'ajusta entre 5.5 i 6.0 mitjançant l'addició de NaOH o HCl.

Com fer un sistema de cultiu hidropònic casolà

A continuació es mostra com construir un senzill sistema de cultiu hidropònic per 20 enciams amb la tècnica NFT (nutrient film technique) que hem vist anteriorment.

Podem observar que amb algunes eines casolanes senzilles i materials comuns podem construir el nostre propi cultiu hidropònic.

Nota; el vídeo no té música alguna així que aconsello alguna pista de música ambiental perquè no sembli tan pesat de veure.

Aquest vídeo l'ha realitzat la Facultat de Ciències de la UNAM al Taller de Hidroponia.