Agricultura

Introducción a la hidroponía, sistemas y ventajas

Contenidos temáticos

  1. Definición y concepto de hidroponía
  2. Nutrientes hidropónicos
  3. Sistemas utilizados en la hidroponía
  4. Ventajas y desventajas de la hidroponía

Desarrollo del tema

1. Definición y concepto de hidroponía

La hidroponía o agricultura hidropónica es un método utilizado para cultivar plantas usando soluciones minerales en vez de suelo agrícola. La palabra hidroponía proviene del griego, hydro = agua y ponos = trabajo. Las raíces reciben una solución nutritiva equilibrada disuelta en agua con todos los elementos químicos esenciales para el desarrollo de la planta. Y pueden crecer en una solución mineral únicamente o bien en un medio inerte como arena lavada, grava o perlita, entre muchas otras.

2. Nutrientes hidropónicos

La solución de nutrientes hidropónicos este compuesta de dos componentes la solución A y la Solución B y una dosificación de una solución de micronutrientes. La solución concentrada A contiene nitrogeno, fosforo, potasio y calcio; la solución concentrada B aporta magnesio, azufre, hierro, cloro, manganeso, cobre, zinc, boro y molibdeno.

Composición de la solución concentrada A:

  • Nitrato de potasio 550 g
  • Nitrato de amonio 350 g
  • Superfosfato triple 180 g

Composición de la solución concentrada B:

  • Sulfato de magnesio 220 g
  • Quelato de hierro 17g
  • Solución de micronutrientes 400 ml

Composición de la solución de micronutrientes:

  • Sulfato de manganeso (MnSO4.4H2O) 5.0 g
  • Ácido bórico (H3BO3) 3.0 g
  • Sulfato de zinc (ZnSO4.7H2O) 1.7 g
  • Sulfato de cobre (CuSO4.5H2O) 1.0 g
  • Molibdato de amonio (NH4)6Mo7O24 0.2 g

3. Sistemas utilizados en la hidroponía

Sistema flotante

El sistema flotante es el más sencillo de realizar, de bajo costo y no demanda el uso de energía extra. Consta de un recipiente en donde se coloca la solución nutritiva y sobre ella flotando la plancha de espuma que soporta las plantas. En este sistema es necesario realizar un cambio de solución semanalmente o al menos renovar parte de ella.

Además se requiere de la aireación del sistema por medio de agite de la solución diariamente. Las desventajas de este sistema consisten en la necesidad de formulación frecuente de la solución nutritiva, la necesidad de airear el medio y prever la contaminación del soporte de espuma por algas que encuentran su fuente de alimento en la solución nutritiva, incentivadas por el acceso a la luz. Requiere además de un consumo importante de agua. En este sistema los cultivos que mejor se adaptan son aquellos de hoja como lechuga, espinaca y el de plantas aromáticas.

Los elementos del sistema utilizado comprenden:

Un bastidor de madera de 15-20 cm de altura y un 1.10 m de ancho por el largo que se desee, de todos modos, el largo no puede ser excesivo ya que de realizarse sobre el suelo éste deberá estar muy bien nivelado.
Planchas de poliuretano de 2cm de grosor, de utilizar un grosor inferior se tendrá una menor durabilidad y se producirá un bandeo de la plancha debido al peso de las plantas. Esta plancha se agujereará simétricamente produciendo una abertura de 2 x 2 cm. por los que se introducirán las plántulas.

Esponja de polyfoam de baja densidad, 2 cm de ancho para permitir el enraizamiento o fijación de la plántula. Además es más barata que la de alta densidad, este elemento es descartable del sistema.

Sistema nft (nutrient flow technic)

El sistema NFT se basa en el flujo permanente de una pequeña cantidad de solución a través de caños de los que el cultivo toma para su nutrición. En general este sistema está catalogado como de elevado costo, requiere del suministro de un volumen de agua constante, y para ello se gasta energía en el proceso de bombeo. El sistema consta de caños de distribución, un tanque de almacenamiento de la solución, tanques de formulación y una bomba que contemple las necesidades del sistema. En este sistema se instalan cultivos que por el largo de ciclo o por el consumo de solución no podrían realizarse de otra manera, ejemplo: tomate, morrón, melón etc.

Las desventajas del mismo son el uso de energía, el costo, la necesidad de contemplar el efecto de la temperatura sobre el nivel de oxígeno en el sistema de distribución, para ello los caños son pintados frecuentemente de colores claros. Requiere de formulación y chequeo frecuente del pH y salinidad de la solución.

Los elementos del sistema utilizado comprenden:

  • Un tanque: Para almacenar y colectar la solución, el tamaño del tanque estará determinado por la cantidad de plantas y tamaño del sistema.
  • Caños o canales para el cultivo: Generalmente en este sistema las plantas pueden ser colocadas en estos caños o canales donde corre la solución nutritiva.
  • Bomba impulsora en el reciclaje de la solución, existen dos tipos principales aquellas que son sumergibles y las que no.
  • Red de distribución y cañería colectora. Se refiere a los implementos necesarios para acercar la solución nutritiva a los caños o canales para el cultivo.

Sistema dft (deep flow technique)

El sistema DFT, se cataloga como un híbrido entre los dos sistemas anteriores, presenta recirculación de la solución nutritiva igual que el NFT, por medio de una bomba, eliminando la necesidad de aireación y presenta la disposición de una plancha sobre la superficie de la solución nutritiva con las mismas ventajas y desventajas del sistema flotante. En este sistema pueden ser instalados preponderantemente los mismos cultivos que en el sistema flotante: cultivos de hoja y plantas aromáticas.

Los elementos del sistema utilizado comprenden:

Un bastidor de madera con patas de 20 cm de altura y un metro de ancho por el largoque se desee, de todos modos, el largo no puede ser excesivo ya que de realizarse sobre el suelo este deberá estar muy bien nivelado. También puede ser realizado sobre el suelo sin fondo ni patas, o con una hilera de bloques sobre el suelo.

Planchas de poliuretano de 2cm de grosor, de utilizar un grosor inferior se tendrá una menor durabilidad y se producirá un bandeo de la plancha debido al peso de las plantas. Esta plancha se agujereará simétricamente produciendo una abertura de 2 x 2 cm. por los que se introducirán las plántulas.

Esponja de polyfoam de baja densidad, 2 cm de ancho para permitir el enraizamiento o fijación de la plántula y además es más barata que la de alta densidad, este elemento es descartable del sistema.
Lámina de plástico De doble capa (blanca y negra, similar a la usada para la producción de silos) (100-150 micrones).
Bomba impulsora en el reciclaje de la solución, existen dos tipos principales aquellas que son sumergibles y las que no.

Sistema estático

En esta parte se presenta uno de los sistemas hidropónicos en los que se ha trabajado en la Estación Experimental Las Brujas en estos pasados años. El sistema corresponde a un Sistema Estanco aplicable fundamentalmente para cultivos de ciclo corto como lechuga, espinaca etc.

El sistema tiene su base teórica en la determinación del consumo de solución nutritiva para el periodo de crecimiento, ya que el sistema prevé una sola carga de solución al comienzo de ciclo de crecimiento. Los volúmenes de la solución nutritiva requerida varían de estación a estación al variar la evapotranspiración. Es importante esta información para la correcta formulación de la solución nutritiva. Con esto se apunta a que el productor no tenga mayores preocupaciones durante el ciclo de crecimiento si ha realizado las cosas en forma correcta.

El otro aspecto que el sistema toma en cuenta es el no requerimiento de energía, al eliminar el bombeo y obviar la aireación ya sea mecánica o por agregado de oxigeno externo. La aireación del sistema está basada en el ancho del contenedor y de la cámara de aire que va quedando al consumirse la solución nutritiva.

El problema de la aparición de algas en este sistema queda obviado, ya que la plancha de poliuretano donde se soportan las plantas queda montada en los bordes del contenedor, evitando la entrada de luz y la consiguiente formación de algas. En su forma original toma del sistema DFT, la alternativa de ser realizado directamente sobre suelo.

4. Ventajas y desventajas de la hidroponía

Ventajas del cultivo por hidroponia

  • Cultivos libres de parásitos, bacterias, hongos y contaminación.
  • Reducción de costos de producción.
  • Permite la producción de semilla certificada.
  • Independencia de los fenómenos meteorológicos.
  • Permite producir cosechas en contra estación.
  • Menos espacio y capital para una mayor producción.
  • Ahorro de agua, que se puede reciclar.
  • Ahorro de fertilizantes e insecticidas.
  • Se evita la maquinaria agrícola (tractores, rastras, etcétera).
  • Limpieza e higiene en el manejo del cultivo.
  • Mayor precocidad de los cultivos.
  • Alto porcentaje de automatización.

Algunas desventajas del cultivo hidropónico

  • No existe una difusión amplia de lo que es la Hidroponía.
  • En plan comercial, el gasto inicial es relativamente alto.
  • Para un manejo a nivel comercial, se requiere de cierto grado de conocimientos técnicos, combinado con la comprensión de Fisiología Vegetal, así como de Química Inorgánica.
  • Se requiere cuidado con los detalles, teniendo conocimiento de la especie que se cultiva.

Recurso didáctico de apoyo