Cultivos Hidropónicos

CULTIVOS SIN SUELO

Los cultivos sin suelo o cultivos hidropónicos, surgen como una alternativa a la Agricultura tradicional, cuyo principal objetivo es eliminar o disminuir los factores limitantes del crecimiento vegetal asociados a las características del suelo, sustituyéndolo por otros soportes de cultivo y aplicando técnicas de fertilización alternativas.

Los soportes de cultivo de las plantas hidropónicas están constituidos por sustancias de diverso origen, orgánico o inorgánico, inertes o no inertes, es decir, con tasa variable de aportes a la nutrición mineral de las plantas. Podemos ir desde sustancias como perlita, vermiculita o lana de roca, materiales que son consideradas propiamente inertes y donde la nutrición de la planta es estrictamente externa, a medios orgánicos realizados con mezclas que incluyen turbas o materiales orgánicos como corteza de árboles picada, cáscara de arroz etc. que interfieren en la nutrición mineral de las plantas.

VENTAJAS E INCONVENIENTES

VENTAJAS

  • Se elimina la realización del laboreo, ya que se prescinde del suelo.  De la misma manera, permite cultivar en invernaderos con problemas de suelo: nemátodos, salinos, encharcadizos, pedregosos…
  • Supone un incremento en producción de hasta un 15- 20%, frente a un mismo cultivo en suelo.  Esto es así ya que las plantas se encuentran en unas condiciones de nutrición ideales, de forma que apenas hay gastos de energía por parte de la planta en la absorción radicular y no existen problemas de bloqueos y antagonismos entre los elementos nutritivos. Hay que indicar que, para que realmente funcione, el resto de factores productivos (temperatura, humedad relativa del aire, luz, frecuencia de aporte de agua, nivel carbónico y estado sanitario) deben estar en unos valores adecuados.
  • Precocidad de entrada en producción, de hasta 10 días  frente a un mismo cultivo en suelo y en las mismas condiciones climáticas, ya que la facilidad de absorción de la solución nutritiva y la escasa energía dedicada a ello potencian también este aspecto.
  • Al prescindir del suelo y cultivar en sustratos esterilizados, por su propio proceso de fabricación, se garantiza la sanidad del sistema radicular.
  • Se eliminan los vertidos de lixiviados al suelo, ya que deben ser recogidos para ser aprovechados de nuevo, bien en la misma explotación (recirculación), o bien en explotaciones ajenas (reutilización). La composición cualitativa de estos lixiviados arrojan un alto contenido en nutrientes, nitratos entre ellos, que de no ser recogidos supondrían una pérdida importante de abonos y un factor grave de contaminación y salinización de acuíferos. Aproximadamente, los lixiviados pueden tener una conductividad eléctrica de entre 2,5 y 4 mS/cm, situándose su contenido en nitratos entre 0,8 y 1g/l.  Esto supone generar entre 360 y 500 gramos de nitratos por m2 de invernadero, que de otra manera irían a parar al suelo y a los acuíferos subterráneos.
  • De esta manera, se produce un ahorro en fertilizantes y agua, al ser aprovechados de nuevo en la misma explotación.

INCONVENIENTES

Ante todo, el cultivo hidropónico requiere una buena preparación profesional del invernaderista y un manejo muy especializado.

  • Precisa un mayor nivel técnico del invernaderista.  Se manejan datos de pH y conductividad, que se deben conocer.  Además, el invernaderista debe realizar su propia solución nutritiva, tras un período lógico de aprendizaje, y saber cuándo y cómo modificarla en función del cultivo, de su desarrollo y de los factores ambientales.
  • Instalaciones adecuadas. Serán necesarios invernaderos multicapilla con una altura mínima al canalón de 3,5 metros, ya que lo que se busca es un gran volumen de aire encerrado con el fin de facilitar el manejo climático y tener un adecuado efecto “colchón” para los fenómenos de enfriamiento, calentamiento y humedad ambiental.
  • Agua de riego de cierta calidad. Se debe disponer de un agua de riego baja en sales, ya que esto permite incorporar los diferentes abonos y ajustar adecuadamente la solución nutritiva. Al trabajar sin suelo, todas aquellas condiciones hostiles para la planta (y el exceso de conductividad es una de ellas) se reflejarán inmediatamente e irán en detrimento de los objetivos buscados de calidad y cantidad.  Se fija como valor límite en la conductividad del agua de riego 1.5 mS/cm, siendo las aguas con un nivel más alto no aconsejables en hidroponía y si alcanzan valores de2 mS/cm dejan de ser validas para algunos cultivos.
  • Mayor coste inicial de instalación y de productividad. El invernaderista hace rentable la explotación (más producción y/o más calidad en función del manejo, acompañado de una adecuada comercialización).

ANÁLISIS COMPARATIVO DE CULTIVOS TRADICIONALES E HIDROPÓNICOS O SIN SUELO

  SOBRE SUELO SIN SUELO
NUTRICIÓN DE PLANTA Muy variable. Difícil de controlar Controlada, estable. Fácil de chequear y corregir
ESPACIAMIENTO Limitado a la fertilidad Densidades mayores, mejor uso del espacio y la luz
CONTROL DE MALEZAS Presencia de malezas Prácticamente inexistentes
ENFERMEDADES Y PATÓGENOS DEL SUELO Y NEMATODOS Enfermedades del suelo No existen patógenos del suelo
AGUA Plantas sufren estrés. Insuficiente uso del Agua No existe estrés hídrico. Pérdida casi nula

Fuente: Universidad de OSAKA, Japón, JICA, Curso de Horticultura Protegida 1998

SOLUCIONES NUTRITIVAS

En el siguiente cuadro se muestran la variedad de soluciones nutritivas que existen en los cultivos hidropónicos.

Elemento H.y Armon Hewit Fao Jensen Larsen Cooper Steiner

Concentración en ppm

N 210 168 150-225 106 172 200-236 167
P 31 41 30-45 62 41 60 31
K 234 156 300-500 156 300 300 277
Mg 34 36 40-50 48 48 50 49
Ca 160 160 150-300 93 180 170-185 183
S 64 48 64 158 68
Fe 2.5 2.8 3.8 3 12 2-4
Mn 0.5 0.54 0.5-1 0.81 1.3 2 0.62
B 0.5 0.54 0.-0.4 0.46 1 0.3 0.44
Cu 0.02 0.064 0.1 0.05 0.3 0.1 0.02
Zn 0.05 0.065 0.1 0.09 0.3 0.1 0.11
Mo 0.01 0.04 0.05 0.03 0.07 0.2

Fuente: FAO, La empresa Hidropónica de Mediana Escala, La técnica de la solución Nutritiva Recirculante (NFT) (1996)

BIBLIOGRAFÍA

  • FECYT. Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología
  • Instituto Técnico y de Gestión Agrícola de Navarra- ITG Agrícola
  • Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria- INTA
  • FAO, La empresa Hidropónica de Mediana Escala, La técnica de la solución Nutritiva Recirculante (NFT) (1996)
  • Universidad de OSAKA, Japón, JICA, Curso de Horticultura Protegida 1998

 

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Iluminación Artificial en Cultivos

INTRODUCCIÓN

El funcionamiento de los sistemas de iluminación artificial consiste en medir la cantidad de luz natural recibida por la planta, aportando así la cantidad de luz artificial necesaria para fotoperiodo y las horas suplementarias a las proporcionadas por la radiación solar. Todo esto controlado automáticamente.

Dentro de la luz artificial, existen dos tipos de iluminación:

  • Luz suplementaria: Utilizada cuando el objetivo es aumentar el tiempo de radiación incidente en el cultivo.
  • Luz fotoperiódica: Utilizada cuando el objetivo es incrementar la cantidad de luz en el cultivo.

BENEFICIOS DE LA LUZ SUPLEMENTARIA Y FOTOPERIÓDICA

La utilización de la luz suplementaria hace que  los pequeños cambios que provoca en la longitud del día o de la noche afecten beneficiosamente a la respuesta fisiológica de números especies. Y los beneficios que la luz fotoperiódica aporta es la posibilidad de mantener las plantas vegetando o direccionarlas a su floración.

TIPOS DE LUCES

TIPOS DE LUCES

VENTAJAS

INCONVENIENTES

HPS ó Alta Presión de Sodio

Ideales para la floración y aptas para el crecimiento. A partir de la tercera cosecha, pierden intensidad y baja la producción.
MH ó Halogenuros Metálicos Ideales para el crecimiento vegetativo y aptas para la germinación y clonación. La duración de estas bombillas es inferior a las de HPS, entre dos ó tres cosechas. Además, se funden fácilmente, incluso si una vez encendida se apaga y se vuelve a encender sin que se haya enfriado, puede explotar.
Fluorescentes Ideales para la clonación y el mantenimiento de plantas madre. No todos los fluorescentes son válidos para cultivar, existen gamas específicas para las plantas como Sylvania Grolux y Trifósforo. Además, trabajan a baja temperatura.
CFL Ideales para el crecimiento y floración, desarrollando su mejor potencial en crecimiento. Apenas generan calor. La luz disminuye a medida que se aleja de la fuente de luz.
LEDS Se utilizan para todos los ciclos de vida de la planta.

 

DISEÑO DE UNA INSTALACIÓN DE FOTOPERIODO

TIPOS DE LUCES

DISTANCIAS

HPS ó Alta Presión de Sodio Entre 50 y 60 cm
MH ó Halogenuros Metálicos Entre 91,5 y 122 cm
Fluorescentes Entre 5 y 15 cm
CFL Entre 5 y 10 cm
LEDS Entre 10 y 15 cm

 

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Pantallas térmicas

Para conseguir una adecuada climatización dentro de un invernadero, es importante controlar parámetros tales como la luz, la temperatura y la humedad.

Para ello, Acom Desarrollo S.L. cuenta con un tipo de pantalla térmica que permite un control correcto de estos parámetros mejorando considerablemente el clima del invernadero. Estas pantallas son elementos móviles que se pueden abrir o cerrar según las necesidades del cultivo y en función de las condiciones climáticas.

Las pantallas térmicas son telas formadas por una combinación de tejidos de poliéster dotados de una fina capa de aluminio entretejido con hilo de acril absorbente. Además, equilibran la temperatura ambiente de los invernaderos manteniendo los niveles más óptimos para el cultivo.

Este sistema se puede instalar en cualquier tipo de invernadero y clima. Su funcionamiento consiste en aprovechar la energía solar para retener el calor en las estaciones más frías y esto supone un importante ahorro energético.

Existen diferentes tipos de pantallas:

–       Pantallas de exterior: Se utilizan en cultivos que necesitan aireación y que deben protegerse de las circunstancias climáticas adversas. También sirven para recintos deportivos, piscinas, etc.

–       Pantallas de interior: Se utilizan para invernaderos, aunque también se pueden usar en granjas o en recintos públicos. Pueden  ser abiertas o cerradas.

–       Pantallas de fotoperiodo: Se utilizan para conseguir el oscurecimiento total deseado en ciertos ciclos de algunos cultivos, aunque en el exterior de la instalación sea de día. Se pueden instalar en techos y laterales.

La instalación de las pantallas térmicas supone una serie de ventajas:

–       Permiten realizar un control de la luminosidad, de la temperatura y de la humedad en el interior del invernadero.

–       Ayudan a reducir la temperatura del invernadero y por tanto del cultivo.

–       Reducen la condensación de agua en la cubierta del invernadero.

–       Evitan pérdidas de calor del invernadero durante la noche.

–       Disminuyen el gasto de combustible usado en la calefacción de invernaderos.

–       Su efecto de sombreo es inalterable ante inclemencias meteorológicas como la lluvia.

–       Suponen un menor gasto en agua de riego.

–       Reducen las enfermedades criptogámicas.

Además de su uso en invernaderos de cultivo intenso, se pueden utilizar en viveros y semilleros, en cultivo ornamental bajo invernadero y al aire libre, en centros de jardinería, en explotaciones agropecuarias y para controlar el fotoperiodo en aquellos cultivos que lo exigen.

Pantallas térmicas instaladas en invernadero

Pantallas térmicas instaladas en invernadero

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COOLING SYSTEM. Unidad de Refrigeración por Evaporación

Entre los distintos factores que influyen en la refrigeración de un invernadero, como es el caso de la evaporación de agua, Acom Desarrollo S.L. pone a su disposición una unidad evaporadora (Cooling System) para optimizar las condiciones de humedad y/o temperatura en lugares cálidos y secos.

Se trata de un panel poroso que se satura de agua por medio de un equipo de bombeo. El panel se sitúa a lo largo de todo el lateral o en un frontal del invernadero. En el extremo opuesto se instalan los extractores que introducen el aire del invernadero a través de los paneles y a medida que el aire atraviesa el panel poroso, éste absorbe humedad y baja su temperatura.

El panel puede estar confeccionado con fibras (virutas de madera) o con materiales celulósicos en láminas corrugadas y pegadas con aditivos. Se recomiendan los paneles celulósicos porque tienen mayor superficie de contacto y, por tanto, se puede reducir el área de panel a instalar. Además, estos paneles celulósicos admiten agua de muy mala calidad, gracias a que no necesitan estructuras auxiliares de sujeción que puedan deteriorarse por las sales.

 

Esquema de principio básico de refrigeración por evaporación

Es aconsejable que el invernadero sea muy hermético, de manera que todo el aire forzado por los ventiladores penetre únicamente a través del panel, ya que si existieran otras aperturas, el aire entraría por ellas sin recibir aporte de humedad, y el Cooling sería ineficaz.

La ventaja de instalar nuestros sistemas Cooling es que la temperatura en el interior del invernadero puede llegar a reducirse de 4-6 ºC hasta unos 10º C como máximo.

Además de su uso agrícola, este sistema de refrigeración tiene aplicaciones en granjas cerradas para la climatización de estancias. Un ejemplo muy común, es su uso en naves de gallinas.

 

Como características constructivas cabe destacar que nuestros sistemas de refrigeración cuentan con los siguientes componentes:

 –       Alojamiento de acero galvanizado prelacado

–       Depósito fabricado en termoplástico

–       Motor eléctrico con protección de clase IP55

–       Paneles de refrigeración por evaporación

–       Unidad de circulación de agua con homologación CE

–       Kit completo de fontanería

–      Armario eléctrico con conmutadores de seguridad y control

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