Cultivos hidropónicos, qué son y cómo hacer uno en casa

Los cultivos hidropónicos son cultivos que se caracterizan por la ausencia de suelo y surgen como una alternativa a la agricultura tradicional.

El principal objetivo de los cultivos hidropónicos es eliminar o mitigar los factores limitantes del crecimiento de las plantas que se encuentran asociados con las propiedades del suelo, sustituyéndolo por otros soportes de cultivo y empleando otras diversas técnicas de fertilización.

El nombre de estos cultivos viene dado por el nombre de hidroponía, que es un soporte inerte como turba, arena, grava donde las raíces del cultivo de encuentra suspendidas en la propia disolución nutritiva.

Esto provoca que la disolución tenga una constante recirculación impidiendo el proceso de anaerobiosis que causaría la muerte inmediata del cultivo.

También las plantas se pueden encontrar en el interior de una cámara de PVC o de cualquier otro material que tenga las paredes perforadas (por sonde se introducen las plantas), en este caso las raíces están en el aire y crecerán en la oscuridad y la disolución nutritiva de distribuye mediante pulverización a media o baja presión.

Gracias a los estudios de los impactos ambientales que se han llevado a cabo durante los últimos años sobre el suelo y las aguas superficiales y de escorrentía o de la propia actividad agraria sobre la atmósfera podemos comprobar que los cultivos hidropónicos o cultivos sin suelo presentan unas características muy diferenciadas en comparación con los cultivos tradicionales como:

  • La capacidad de acogida de residuos y subproductos para ser utilizados como sustratos de cultivo.
  • El control riguroso del propio suministro de agua y nutrientes, sobre todo cuando se trabaja con sistemas cerrados.
  • No requiere de grandes espacios, por lo cual resulta especialmente rendidor desde el punto de vista económico.
  • Provee a las raíces en todo momento de un nivel de humedad constante, independiente del clima o de la etapa de crecimiento del cultivo.
  • Reduce el riesgo por excesos de irrigación.
  • Evita el gasto inútil de agua y fertilizantes.
  • Asegura la irrigación en toda el área radicular.
  • Reduce considerablemente los problemas de enfermedades producidas por patógenos del suelo.
  • Aumenta los rendimientos y mejora la calidad de producción.

Sin embargo, los cultivos de este tipo generan una serie de contaminantes, especialmente los que son intervenidos por las industrias, procedentes de:

  • La lixiviación de los nutrientes en sistemas abiertos.
  • El vertido de materiales de desecho.
  • La emisión de productos fitosanitarios y gases.
  • El consumo extra de energía como consecuencia de los sistemas de calefacción y mantenimiento adecuado.

Tipos de cultivos hidropónicos

Nutrient Film Technique (NFT)

Es un sistema de producción en los cultivos sin suelo donde recircula la disolución nutritiva.

El NFT se basa en la circulación continua o intermitente de una fina lámina de disolución nutritiva a través de las raíces del cultivo, sin que éstas se encuentren inmersas en sustrato alguno, por tanto quedan sostenidas por un canal de cultivo, en cuyo interior fluye la disolución hacia cotas más bajas por gravedad.

El sistema permite un mayor ahorro de agua y de energía además de un control más preciso sobre la nutrición de la planta e igualmente es capaz de esterilizar el suelo y asegura una cierta uniformidad entre los nutrientes de las plantas.

Sin embargo, se tiene que realizar un estudio de la disolución nutritiva, así como del resto de los parámetros fisicoquímicos como el pH, temperatura, humedad…

Sistema de inundación y drenaje

Este sistema consiste en unas bandejas donde se ubican las plantas plantadas en un sustrato inerte (perlitas, guijarros, etc.) u orgánico. Estas bandejas se inundan con agua y soluciones nutritivas, que son absorbidas por el sustrato.

Una vez retenidos los nutrientes, las bandejas se drenan y vuelven a inundarse de nuevo con las soluciones específicas.

Sistema de goteo con recogida de solución nutritiva

Es igual al riego por goteo tradicional pero con la diferencia que el exceso es recogido y se vuelve a bombear al cultivo según las necesidades del mismo.

La recogida del exceso es posible gracias a que el cultivo está en pendiente.

DWP (Deep Water Culture)

Este es el tipo de cultivo más parecido al que se utilizaba en la antigüedad.

Consiste en unas piscinas sobre las que se sitúan las plantas en una plancha, dejando las raíces en contacto con el agua con las soluciones añadidas. Al ser agua estancada, es necesario oxigenarla mediante bombas similares a las de un acuario.

Beneficios ecológicos del sistema de cultivo hidropónico

Ya hemos visto algunas ventajas de los cultivos hidropónicos pero también hay que ver los beneficios ecológicos que pueden aportar como por ejemplo:

  • La liberación de las presencia de malezas o plagas en las propias plantas.
  • Este tipo de cultivo es muy útil de emplear en tierras ya muy desgastadas o escasas puesto que favorece el descanso de la tierra.
  • Al igual que no depende de las condiciones climáticas, por lo que garantiza la variedad vegetal durante el año.

Clasificación de los sustratos

Como he mencionado anteriormente, existen diversos materiales para la elaboración de un cultivo hidropónico.

La elección que se haga de un material u otro viene determinada por varios factores como puede ser la disponibilidad del mismo, el coste, la finalidad de la producción de dicho cultivo, las propiedades físico-químicas, entre otros.

Dichos sustratos se pueden clasificar en sustratos orgánicos (si es de origen natural, de síntesis, de subproductos o de residuos agrícolas, industriales y urbanos) y en sustratos inorgánicos o minerales (de origen natural, transformados o tratados, y residuos o subproducto industriales).

Sustratos orgánicos

Entre ellos podemos encontrar las turbas y las cortezas de madera.

Las turbas

Están constituidas por restos de musgo entre otras plantas, las cuales se encuentran en proceso de carbonización lenta y por consiguiente fuera del contacto con el oxígeno debido a un exceso de agua. Como consecuencia, son capaces de conservar durante más tiempo su estructura anatómica.

Pueden existir 2 tipos de turbas, dependiente del origen de su formación puesto que los residuos vegetales pueden depositarse en diversos ecosistemas.

Por un lado, tenemos las turbas herbáceas o eutróficas y por otro lado, tenemos las turbas Sphagnum u oligotróficas. Estas últimas son las más utilizadas en la actualidad, por sus componentes orgánicos, para medios de cultivos que crecen en macetas. Esto es debido a sus excelentes propiedades físico-químicas.

No obstante, y a pesar de que durante casi 30 años las turbas han sido los materiales más empleados como sustratos, poco a poco han sido sustituidos por los inorgánicos, que veremos a continuación.

Además, las reservas de este tipo de sustrato son limitados y no renovables, por lo que su uso en exceso puede originar un impacto medioambiental de suma importancia.

Cortezas de madera

Esta denominación incluye tanto a la corteza interna como a la corteza externa de los árboles.

Las más empleadas son las cortezas de los pinos aunque también pueden utilizarse cortezas de diversas especies de árboles.

Estas cortezas se pueden encontrar en estado fresco o ya compostadas.

Las primeras pueden causar una deficiencia en nitrógeno e igualmente problemas de fitotoxicidad mientras que las cortezas compostadas reducen estos problemas considerablemente.

Sus propiedades físicas dependen del tamaño de la partícula, pero la porosidad suele superar el 80-85%.

Sustratos inorgánicos

En este tipo de sustratos podemos encontrar la lana de roca, la espuma de poliuterano, perlita arena entre otros, que no detallaré en profundidad, sino que daré pequeñas pinceladas para que puedes tener una ligera idea. Si quieres más información no dudes en comentar.

Lana de roca

Es un mineral transformado industrialmente. Se trata fundamentalmente de un silicato de aluminio con presencia de calcio y magnesio, junto con trazas de hierro y manganeso.

Ventajas:

  • Alta capacidad de retención de agua.
  • Gran aireación

Inconvenientes:

  • Exigencia de un perfecto control de la nutrición hídrica y mineral.
  • Eliminación de residuos.
  • Puede ser cancerígena aunque no está demostrado científicamente.

Espuma de poliuretano

Es un material plástico poroso formado por una agregación de burbujas, conocido también por los nombres coloquiales de gomaespuma en España.

Ventajas:

  • Sus propiedades hidrofóbicas.
  • Su precio.

Inconvenientes:

  • Eliminación de residuos, al igual que la lana de roca.

Perlita

Es un silicato alumínico de origen volcánico.

Ventajas:

  • Buenas propiedades físicas.
  • Facilita el manejo del riego y minimiza los riesgos de asfixia o déficit hídrico.

Inconvenientes:

  • Posibilidad de degradación durante el ciclo de cultivo, perdiendo su estabilidad granulométrica, lo que puede favorecer un anegamiento en el interior del recipiente.

Arena

Material de naturaleza silícea y de composición variable, que depende de los componentes de la roca silicatada original.

Ventajas:

  • Bajo coste en países donde se encuentra en abundancia.

Inconvenientes:

  • Problemas derivados del uso de determinadas arenas de baja calidad

Preparación de las disoluciones nutritivas

La elaboración de las disoluciones nutritivas se basa en un equilibrio previo entre los nutrientes procedentes del agua de riego y los valores óptimos para ese cultivo.

Estas disoluciones nutritivas pueden prepararse a partir de unas disoluciones madres, con una concentración 200 veces superior a la disolución final o unas 1.000 veces superior en el caso de los macroelementos y microelementos respectivamente.

Además, el pH de estas disoluciones se ajusta entre 5.5 y 6.0 mediante la adición de NaOH o HCl.

Cómo hacer un sistema de cultivo hidropónico casero

A continuación se muestra cómo construir un sencillo sistema de cultivo hidropónico para 20 lechugas con la técnica NFT (nutrient film technique) que hemos visto anteriormente.

Podemos observar que con algunas herramientas caseras sencillas y materiales comunes podemos construir nuestro propio cultivo hidropónico.

Nota; el vídeo no tiene música alguna así que aconsejo alguna pista de música ambiental para que no parezca tan pesado de ver.

Este vídeo lo ha realizado la Facultad de Ciencias de la UNAM en el Taller de Hidroponía.

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