Restricciones de las raíces en Hidroponía

Una de las ventajas más reconocidas de la hidroponía es el pequeño volumen de la zona radicular exigida por la mayoría de los cultivos. Esto significa que los sistemas ordenados, compactos, pero altamente eficientes, pueden ser construidos dentro de casa, sin necesidad de enormes camas o recipientes profundos de suelo para contener los sistemas radiculares de las plantas que queremos cultivar.

En los inicios de la industria, una de las mayores ventajas de la hidroponía fue señalada como el suministro regular de una solución nutritiva completa y balanceada significaba que siempre había agua y minerales suficientes para el crecimiento, por lo que un sistema radicular grande no era necesario o producido por la planta.

Aunque esto es parcialmente cierto, los volúmenes de enraizamiento exigidos por las plantas bajo un cultivo sin suelo bien administrado son considerablemente menores que los de las plantas en el suelo.

Llevar esto a extremos con zonas de raíz altamente restringidas puede causar problemas de crecimiento y pérdida de productividad hidropónica. Por otro lado, la restricción radicular leve puede tener efectos positivos en algunas plantas, si se aplica correctamente y con conocimiento de cómo esto puede afectar la fisiología de la planta.

Cuanto más restrictivo sea el volumen de la zona radicular hidropónica, más bien gestionado el sistema de producción necesita ser para garantizar que las plantas se suplen con el agua, los nutrientes y el oxígeno necesarios para el crecimiento y la producción ideales.

Sin embargo, incluso un suministro constante de agua y nutrientes no puede superar todas las restricciones impuestas por un volumen de raíz excesivamente pequeño y, por ello, un aspecto importante del diseño del sistema hidropónico es utilizar un volumen de arraigado adecuado para el tipo de agua planta a ser cultivada.

Para complicar aún más, no hay recomendaciones exactas para el tamaño ideal del volumen de la zona radicular para diferentes plantas hidropónicas.

El volumen ideal de la raíz depende no sólo de las especies vegetales y de la cultivación, sino de otros factores ambientales y del sistema, como la frecuencia de aplicación de nutrientes y, por lo tanto, reposición de oxígeno y nutrientes, además de factores que influencian las exigencias de las plantas.

Algunos estudios se realizaron para determinar el efecto del volumen y restricción de la zona radicular sobre la productividad de los cultivos, como tomates y pimientos hidropónicos. Se ha reportado que los mayores rendimientos con pimientos se obtuvieron con un volumen de sustrato de perlite de 4,38 a 4,75 gal. por planta (en comparación con 0,87, 1,76, 2,37 y 8,71 gal. por planta); sin embargo, esta respuesta al volumen del sustrato también está altamente correlacionada con las condiciones en que se realizó la experiencia, las tasas de aplicación de nutrientes y la ventilación del sustrato.

Una vez que todos los nutrientes, agua y oxígeno requeridos por una planta se suministran a través de la solución nutritiva, el sistema radicular no necesita crecer y expandirse rápidamente para forrajear estos recursos en una gran profundidad de suelo.

Sin embargo, el crecimiento de las raíces en las plantas, incluso en la hidroponía, es continuo, y con el tiempo la densidad de las raíces aumenta a medida que se producen nuevas raíces. La regeneración de nuevas raíces es de hecho esencial para el desarrollo normal de las plantas.

Las raíces responden a la gravedad y al tacto cuando entran en contacto con una superficie sólida, por lo tanto, en un recipiente de crecimiento restringido, tienden a dirigirse hacia abajo y formar una alfombra en las regiones inferiores del sustrato en crecimiento.

Finalmente, con el crecimiento continuo de las raíces, el punto será alcanzado donde la conexión radicular extrema ocurre y el crecimiento general de la planta es restringido, incluso con el suministro regular de una solución nutritiva.

En los volúmenes radiculares muy restringidos, esta prevención del crecimiento de nuevas raíces adicionales ha demostrado ser un resultado tanto de la autoinhibición de la raíz y también causada por factores limitantes del crecimiento tales como exudados radiculares.

El tamaño del volumen óptimo de enraizamiento en la hidroponía, por lo tanto, debe permitir ese crecimiento continuo de las raíces, pero al mismo tiempo, los nutrientes, el agua y el oxígeno que se suministran regularmente pueden ser considerablemente menores que los requeridos por un cultivo cultivado en el suelo.

Restricción de Raíz e Hidroponía

Con la hidroponia, tendemos a olvidar en gran parte lo que está ocurriendo en la zona de la raíz y muchas veces asumimos que una vez que una solución nutritiva bien equilibrada se está aplicando regularmente, aunque las raíces tengan un volumen muy restringido para el crecimiento, también. En un sistema hidropónico perfectamente diseñado, este puede ser el caso, sin embargo, muchos sistemas, sin el conocimiento del productor, pueden sufrir problemas directamente relacionados con la restricción de la zona raíz. El más común de ellos es la disponibilidad de oxígeno usado por las raíces de las plantas en el proceso de respiración.

Las plantas bajo ciertas condiciones tienen una exigencia muy alta de oxígeno dentro de la zona de la raíz, particularmente bajo las condiciones protegidas y calientes proporcionadas durante todo el año con jardines internos.

Una zona de raíz restringida tiene un potencial limitado para mantener el oxígeno y por lo tanto depende mucho del reabastecimiento de oxígeno, ya sea a través del oxígeno disuelto en el nutriente o la percolación de oxígeno hasta la zona de la raíz durante la irrigación. Si la exigencia de la raíz para el oxígeno es mayor que la tasa de reaprovisionamiento en un volumen restringido, la función de la raíz comienza a disminuir, así como la absorción de agua y nutrientes.

Finalmente, la falta de oxígeno puede causar la muerte de las células de la raíz, aumentando el riesgo de enfermedades de la raíz, como el muñón. Cuanto más restringido el volumen de la zona de raíz, mayor es la tasa de reposición de oxígeno. En la hidroponía, esto puede ser alcanzado de varias maneras. Primero, algunos médiums en crecimiento contienen poros mayores que otros y permiten que el oxígeno sea desalojado más rápidamente en la zona de la raíz.

En segundo lugar, las soluciones nutritivas transportan oxígeno disuelto para aumentar el contenido de oxígeno disuelto de la solución por aireación y garantizar que la zona de la raíz no esté saturada con agua, garantizando más oxígeno disponible para la absorción de la raíz.

Comunicación Root-shoot

Un tomate tradicional cultivado en el suelo puede tener un promedio de más de 52 litros. de volumen de enraizamiento por planta, con acceso casi ilimitado a la profundidad del suelo para forraje para agua y nutrientes. Esto puede representar una considerable inversión en energía en el crecimiento de las raíces por la planta en busca de recursos para el crecimiento.

En agua hidropónica, nutrientes y oxígeno disuelto se entregan al sistema radicular de forma regular o, en el caso de cultivo de solución, de base continua, por lo tanto, las raíces normalmente no necesitan crecer en longitudes excesivas en busca de éstas.

Esto debe representar una mejor eficiencia para el crecimiento de las plantas en hidroponía - las plantas necesitan poner menos recursos en el crecimiento de grandes sistemas radiculares, así, más energía puede ser desviada hacia la cima de la planta.

Aunque esto puede parecer simplemente un caso de menos raíces y más crecimiento de brotes, flores, frutas o semillas, hay otros factores que complican esta situación. Las plantas coordinan el crecimiento de sus raíces y sus raíces, señalando con hormonas de plantas producidas en diferentes órganos.

Un sistema radicular excesivamente restringido puede señalar a través de la producción de hormonas a la parte superior de la planta y controlar el crecimiento de brotes y otros procesos de desarrollo. Los brotes también pueden señalar a raíz a través de la hormona vegetal auxina producida en la parte superior de la planta y transportada hasta las raíces.

Así, el tamaño, la salud y el estrés de las raíces afectan a los brotes de la planta y viceversa. Esto significa que, incluso en hidroponía, una zona de raíz excesivamente restringida restringirá el crecimiento de las plantas por encima del suelo debido a esa coordinación y comunicación raíz / parte aérea, aunque el agua, el oxígeno y los nutrientes sean óptimos y continuamente suministrados.

Ventajas de la restricción de raíz

Los efectos positivos de la restricción de raíces para plantas cultivadas en contenedores se conocen desde hace mucho tiempo, siendo el arte del bonsai el ejemplo más extremo. Cuando las raíces son severamente restringidas dentro del recipiente en crecimiento por largos períodos de tiempo con nutrientes limitados y prácticas de poda de las raíces, toda la planta queda atrofiada y disminuida.

Sin embargo, el equilibrio debe mantenerse entre mantener el crecimiento de las plantas altamente restringido y compacto, pero al mismo tiempo sano y vivo. En la producción hidropónica, de mudas y de plantas ornamentales y de cultivos frutales, las prácticas de restricción radicular más suaves se utilizan para ciertas plantas para ayudar a aumentar la calidad y la productividad del producto.

Las plantas de plantas cultivadas con alguna restricción radicular generalmente resultan en trasplantes más cortos y resistentes que son más capaces de sobrevivir al estrés del proceso de plantación y establecimiento.

Se comprobó que la restricción radicular en cultivos de fructificación, como las manzanas y las vides, restringe el crecimiento vegetativo, mejorando al mismo tiempo la calidad del fruto en términos de azúcares solubles y otros parámetros.

Hay evidencias con algunas culturas hidropónicas de que la restricción radicular en la etapa de plántulas ayuda a contener el crecimiento vegetativo excesivo en la planta joven, llevando a un florecimiento más precoz, plantas más compactas y un equilibrio vegetativo. reproductivo ventajoso.

La restricción de raíz en estos casos puede tomar la forma de selección cuidadosa del tamaño de los contenedores de raíz de plántulas o, como es más común, mantener las plántulas durante más tiempo en sus cubos o recipientes de propagación para que la restricción de raíz empiece a ocurrir antes de la siembra.

Otros estudios mostraron que la restricción radicular puede mejorar el valor nutricional de vegetales cultivados hidroponicamente. Esto puede ocurrir por medio de una respuesta de estrés similar a la que ocurre cuando los cultivos se cultivan bajo irrigación deficiente o con un alto EC, o más probablemente una combinación de procesos internos de plantas desencadenada por compuestos producidos por el sistema radicular restringido.

Un estudio descubrió que el crisantemo comestible, pak-choi, endibia y lechuga cultivadas hidroponicamente en un sistema de flujo profundo en tubos de zona de raíz restringida resultó en plantas con un porcentaje creciente de materia seca, relación C: N, ácido ascórbico (vitamina C ) y antocianina contenido.

Sin embargo, el aumento de la restricción radicular también retrasó el crecimiento, por lo que un volumen restringido de arraigo de compromiso necesitó ser establecido, uno que producía un crecimiento de follaje suficiente, pero también una mejora en el valor nutricional.

El volumen optimizado de enraizamiento, sin embargo, varió para cada especie diferente. Así, es difícil hacer recomendaciones generalizadas para el volumen ideal de la raíz para sistemas hidropónicos.

Competición de Raíz

En muchos sistemas hidropónicos, plantas individuales se pueden cultivar en su propio contenedor separado o placa de sustrato y algunas plantas se cultivan a la vez, permitiendo que las raíces de plantas separadas se mezclan.

Algunos estudios han descubierto que las plantas producen más masa radicular cuando comparten el espacio de enraizamiento con un vecino, en comparación con plantas que crecen solas. Se cree que esto permite que las plantas aumenten su capacidad competitiva de nutrientes, pero que el sobrecrecimiento radicular puede ocurrir en esta situación a costa del crecimiento reproductivo.

Estos hallazgos pueden ser específicos de la especie. Parece que las raíces de algunas especies de plantas pueden sentir las raíces de las plantas vecinas y responder a ellas de acuerdo. Más estudios en esta área pueden eventualmente ayudarnos a determinar cómo las plantas cultivadas lado a lado pueden estar influenciando el crecimiento unas de otras en sistemas hidropónicos.

En conclusión

Nuestro objetivo como productores hidropónicos es proporcionar un volumen de raíces suficiente para cada especie, de modo que las raíces no sean excesivamente restringidas, y al mismo tiempo hacer que los sistemas sin suelo eficientes y manejables no proporcionen zonas de contención de raíz muy grandes e innecesarias. Como la restricción de raíces puede a veces tener ventajas, con la hidroponía, tenemos las herramientas y la tecnología para gestionar precisamente el volumen del sistema radicular.

Buenos cultivos;)

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