Los mejores sistemas hidropónicos para la optimización del espacio
Un jardín o invernadero interior ofrece muchas oportunidades para aumentar el crecimiento y la productividad, así como un ambiente agradable para disfrutar; sin embargo, un área en crecimiento es a menudo limitada y la optimización del espacio es cada vez más importante. Dado que un entorno agrícola bien controlado tiene un costo en lo que respecta al consumo de energía, equipos y mantenimiento, maximizar el uso de este espacio limitado para proporcionar un alto nivel de producción es el objetivo de muchos productores. Con el uso de tecnología de iluminación artificial, especialmente LED de bajo calor y alta eficiencia, la optimización del espacio en áreas cultivadas se ha vuelto considerablemente más fácil. En invernaderos donde solo hay luz natural disponible, también hay muchas opciones de diseño de sistemas para maximizar la productividad sin sacrificar la calidad del producto.
Un sistema hidropónico de un solo plan es uno que se ve comúnmente en muchos invernaderos comerciales, particularmente aquellos que crecen en plantas más altas, como tomates, pimientos y pepinos. Estos sistemas permiten la máxima interceptación de la luz desde arriba por cada planta y generalmente el espacio se optimiza a medida que el dosel de la planta se desarrolla varios pies hacia arriba. Las plantas con una estructura más pequeña, como la lechuga, las hierbas y las fresas, no optimizan necesariamente el espacio de cultivo cuando se cultivan en un solo plano vertical, particularmente donde hay niveles de luz lo suficientemente altos como para soportar el cultivo en varios niveles.
Sistema móvil / sistemas de canales
Un proyecto para sistemas de un solo plano, utilizado en invernaderos comerciales, principalmente para lechuga y otras hojas verdes, es el sistema de 'tubos móviles' o 'canal móvil'. Se trata de tubos grandes que utilizan la técnica de película de nutrientes (NFT) que pueden deslizarse a lo largo de las estructuras sobre las que se apoyan. La principal ventaja de esto es que reduce la necesidad de numerosas rutas de acceso dentro de la cultura, como ocurre con los sistemas de canales fijos. Los canales NFT, que comienzan a crecer con plántulas pequeñas, se colocan inicialmente uno al lado del otro y, a medida que las plantas se desarrollan y requieren un espacio mayor, los canales se separan gradualmente para dar a cada planta más espacio para crecer. Los cultivos maduros se cosechan luego de un extremo del sistema, mientras que los canales recién plantados se introducen en el extremo opuesto. El espaciamiento de las plantas aumenta a medida que cada canal se mueve a lo largo del sistema de producción. Con los sistemas NFT, los emisores de suministro de nutrientes están diseñados para ser flexibles para adaptarse al cambio en el espaciamiento de los arroyos con el crecimiento de las plantas. Los sistemas de canales móviles permiten producir más plantas por unidad de área que los sistemas de banco fijo. Estos simples sistemas se pueden adaptar a áreas de cultivo más pequeñas y jardines interiores, donde los canales móviles se ajustan manualmente a medida que las plantas aumentan de tamaño, manteniendo un solo plano horizontal que maximiza la intercepción de la luz en la parte superior.
Sistemas verticales
Los sistemas hidropónicos verticales más utilizados son aquellos que incorporan una torre, columna (aeroponía) o material apilado donde las plantas se colocan a los lados, a menudo desde el piso hasta justo debajo de la fuente de luz, para sistemas escalonados que permiten un estándar más interceptación de luz uniforme. Donde la fuente de luz proviene solo directamente de arriba, las torres o columnas cultivadas a menudo tienen problemas con luz insuficiente en los niveles más bajos del sistema, mientras que las plantas en la parte superior pueden terminar muy cerca de la fuente de luz.
Con los sistemas verticales internos y en algunos invernaderos, la interceptación de luz irregular se puede ayudar con el uso de iluminación lateral suplementaria, sin embargo, esto también ocupa espacio adicional. Sin embargo, los sistemas verticales se pueden utilizar con éxito en condiciones de mucha luz natural, siempre que el diseño tenga en cuenta la penetración de la luz, el efecto de sombra de las plantas superiores sobre las plantas inferiores y otros factores, como el flujo de aire. Aunque los sistemas verticales aumentan significativamente la densidad de plantas por unidad de área, si no hay luz suficiente en los niveles inferiores de estos sistemas, la calidad del producto puede reducirse y los rendimientos generales serán más bajos de lo esperado. Algunos cultivos, como las fresas, pueden parecer adecuados para un sistema vertical o de torre, sin embargo, si los niveles de luz son limitantes en los niveles más bajos del sistema, la calidad de la baya en términos de brix y sabor se verá afectada.
Sistemas estratificados
Los sistemas escalonados o en capas, que a menudo albergan canales NFT, son otra forma de hacer uso del espacio vertical y tienen menos problemas con la penetración e intensidad de la luz en niveles más bajos. Los sistemas en capas se utilizan comúnmente para plantas pequeñas como lechuga, ensalada de hojas verdes, fresas y hierbas aromáticas. Los sistemas de gradas básicas que utilizan solo luz natural o lámparas suspendidas pueden tener entre dos y cuatro gradas, según el tipo de cultivo y la intensidad de la luz. Los canales NFT pueden colocarse directamente uno encima del otro o escalonados como un "cuadro A" o una disposición similar para maximizar la interceptación de luz en cada capa. Los jardines interiores tienen la ventaja de que la iluminación puede ser flexible dentro del sistema de capas, por lo que las plantas no dependen solo de una única fuente de luz suspendida en el área de cultivo. Estos sistemas se han utilizado durante mucho tiempo para el cultivo de plantaciones hidropónicas, como plántulas, propagación vegetativa, microvegetales, hojas baby leaf, otras plantas cortas y compactas. Cada estante o capa tiene canales de producción hidropónicos o lechos poco profundos con una fuente de luz suspendida conectada al fondo de la estructura de la siguiente capa.
Los niveles de luz deben controlarse y evaluarse cuidadosamente para este tipo de sistemas para proporcionar una intensidad suficiente y uniforme en toda la superficie de cultivo, sin el riesgo de quemar hojas sensibles a medida que crecen hacia la fuente de luz. Los sistemas estratificados y escalonados también deben tenerse en cuenta cuando se trata del acceso a las plantas: los productores deben poder cosechar, plantar, mantener y visualizar todas las plantas en cada capa, lo que puede volverse cada vez más difícil si las capas son poco profundas. Otro factor importante con los sistemas en capas es el flujo de aire y muchos sistemas mal diseñados pueden saturarse hasta el punto de inhibir la circulación del aire. Esto causa una serie de problemas comunes con los sistemas verticales, como el aire estancado que reduce las tasas de crecimiento debido a la falta de reemplazo de dióxido de carbono (CO2) en la superficie de la hoja y el aumento de los niveles de humedad alrededor de la base de las plantas, creando una mayor ocurrencia de enfermedades. El flujo de aire también es esencial para un calentamiento y enfriamiento uniformes alrededor del cultivo.
Aunque los sistemas NFT con canales de luz son un método comúnmente utilizado para la optimización del espacio en sistemas verticales y escalonados, también se utilizan otros métodos de cultivo en solución, como DFT (técnica de flujo profundo), aeroponía, reflujo y flujo y sistemas de sustrato (semihidropónicos). . Los sistemas de torre, columna o pila vertical a menudo se basan en sustratos y pueden incorporar riego por goteo o métodos similares de distribución de nutrientes. Estos pueden ser sistemas recirculantes o cerrados, recolectando nutrientes de la base del sistema de torre para su reutilización o sistemas abiertos, donde los residuos de nutrientes se drenan después de pasar por la columna. La fibra de coco, la perlita y la lana de roca son sustratos comúnmente utilizados en sistemas verticales, que permiten buenos niveles de retención de humedad entre riegos, así como altos niveles de oxigenación en la zona radicular. Los sistemas verticales altos pueden estar sujetos a sobresaturación del sustrato de crecimiento y la zona de la raíz en los niveles inferiores de la torre o columna, y el drenaje adicional y la selección cuidadosa de un sustrato de drenaje más libre son consideraciones importantes del diseño del sistema.
Planes para sistemas de optimización del espacio
Las plantas de estructura pequeña como hierbas, lechugas, hortalizas, microvegetales y fresas son los cultivos que se cultivan con mayor frecuencia en el sistema de optimización del espacio vertical u otros diseños, y permiten mantener densidades de cultivo más altas. Sin embargo, existen otras opciones de cultivo, como el uso de variedades enanas o arbustivas de pimientos picantes y dulces, pepinos y tomates, principalmente en bancos móviles y sistemas escalonados. Los hábitos de crecimiento genéticamente compactos o las mini variedades creadas para la producción en contenedores pueden ser de alto rendimiento y una buena opción para un sistema de optimización del espacio, siempre que se proporcione suficiente intensidad de luz para apoyar la producción de frutos de alta calidad. Las plantas también se pueden podar y entrenar para que se adapten al sistema y evitar el crecimiento excesivo hacia arriba, que es particularmente relevante para los cultivos de ensaladas y hierbas cortadas y regeneradas. Cuando se cultivan varios tipos diferentes de lechuga en sistemas escalonados, es aconsejable tener los tipos de color (variedades rojas y marrones) en los niveles superiores, ya que se necesita más luz para una buena coloración, y los tipos verdes en los niveles inferiores.
Los jardines interiores más pequeños pueden aprovechar los proyectos de optimización del espacio tan fácilmente como los invernaderos comerciales más grandes; sin embargo, pueden ser necesarias algunas modificaciones dependiendo del espacio disponible. Los canales de crecimiento se pueden montar en la pared donde sea una opción, siempre que se proporcione un espacio de aire entre la superficie de la pared y el sistema para permitir que el aire fluya alrededor de la planta. Este tipo de sistemas son particularmente atractivos y productivos con cultivos que se pueden entrenar para descender, como el romero y el tomillo o tomates "tumbler" y muchas flores anuales.
La optimización del espacio tanto en pequeños jardines interiores como en entornos con invernaderos más grandes cumple el propósito vital de maximizar los rendimientos y la productividad en un área limitada. Sin embargo, no es tan simple como amontonar tantas plantas como sea posible en un espacio pequeño, ya que la luz se convierte en el factor limitante para la productividad y el flujo de aire restringido puede provocar alta humedad y brotes de enfermedades. Se debe considerar cuidadosamente la altura, el diseño, la penetración de la luz, la intensidad y el flujo de aire para garantizar que un sistema de optimización del espacio brinde los máximos beneficios.
Buenos cultivos ;)
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