Sistemas Hidropónicos
Los sistemas de cultivo a través de una solución nutritiva son a menudo vistos como la forma más pura de hidroponía, pues las raíces de las plantas se suspenden en agua rica en nutrientes y sólo una cantidad mínima de sustrato se utiliza para sostener la planta. Estos tipos de sistemas también estaban a la vanguardia de la investigación y el desarrollo hidropónico en los primeros días de la cultura sin suelo. Durante ese tiempo, los vasos de cultivo de solución más simples eran grandes potes de vidrio de solución nutritiva en la cual el aire era burbujeado. La planta era sostenida por cartón, algodón u otros materiales en la parte superior. Tales experiencias demostraron que las plantas no necesitaban suelo o cualquier otro sustrato sólido para crecer.
Los primeros ensayos de cultivo de solución acabaron evolucionando hacia una amplia gama de sistemas de producción de cultivos usados para fines caseros orgánicos y no orgánicos y posteriormente crecimiento comercial. Junto con la técnica de película de nutrientes (NFT), la cultura de solución incorpora muchas variaciones innovadoras de sistemas de flotación, balsa, canales, lagunas y técnicas de flujo profundo (DFT). La cultura de solución también se incorpora a la acuaponia, donde la producción de peces y las culturas hidropónicas se combinan.
Comercialmente, los sistemas de flotación se utilizan para producir hortalizas como lechuga, hierbas y otros vegetales. Estos también se utilizan para exponer los trasplantes de campo. Estos sistemas permiten que los productores regulen uniformemente a las jóvenes mudas mientras se alimentan con una solución nutritiva bien equilibrada que puede ajustarse en composición y fuerza durante las etapas críticas de desarrollo antes de que las mudas se trasplantan al campo. Bajo la producción de efecto invernadero, los sistemas de flotadores a gran escala maximizan el área en crecimiento, pues la necesidad de caminos es reducida y la automatización puede ser adoptada cuando sea necesario. En una escala menor, los sistemas de minibús se pueden configurar con un recipiente de plástico, una hoja de poliestireno y una solución nutritiva bien equilibrada, haciendo que estos sistemas de aprendizaje ideales para iniciar un proyecto en el área.
Sistemas Floating vs DFT
Los sistemas de flotación, balsa y lagunas son métodos de cultivo de solución donde las plantas son sostenidas por una hoja de material ligero, normalmente poliestireno, que flota en la superficie de una gran laguna de solución nutritiva. Las plantas se crean generalmente en una zona de vivero separada, sembradas en bloques de medios de propagación inertes, como lana de piedra o en pequeños tubos o vasos de celda de sustrato. Una vez que las mudas han alcanzado un tamaño óptimo, se inserta en agujeros cortados en las balsas flotantes y colocadas a la deriva en la laguna de nutrientes. Las raíces se desarrollan en la solución nutritiva, que proporciona elementos minerales y oxígeno disuelto para la respiración de la raíz. La parte superior de la planta se desarrolla apoyada sólo por la balsa (un hecho que limita los tipos de cultivos que los productores pueden elegir cultivar). Las balsas de plantas son fácilmente movidas sobre la superficie de la laguna de nutrientes con un empujón suave, pues los flotadores actúan como un transportador sin fricción. En lagos o canales más grandes, flotadores de nuevas mudas se introducen en un extremo de la piscina de nutrientes y gradualmente se mueven hacia el extremo opuesto según las plantas maduran. En el extremo más lejano, los flotadores son levantados para la remoción de la planta en la cosecha, antes de ser limpiados y replantados como nuevos mudas.
Plantas más grandes, como tomates, pepinos y melones, usan arreglos similares en los cuales las plantaciones son estacionarias y sostenidas por hilos aéreos. A menudo, estos son sistemas DFT, lo que significa que la solución nutritiva pasa por las raíces. El flujo continuo de la solución en sistemas DFT previene el estancamiento y proporciona nuevas concentraciones de oxígeno disuelto para el sistema radicular.
Los principios de los Sistemas de Fluctuación y DFT
Aunque los sistemas floating o DFT pueden parecer métodos simples de cultivar una amplia variedad de cultivos, el cultivo de soluciones tiene varios principios que los productores deben adherirse. En primer lugar, las plantas pueden fácilmente sofocar si no hay suficiente oxígeno en la zona de la raíz. Las raíces requieren oxígeno, que absorben como oxígeno (O2) directamente del aire o como oxígeno disuelto de la humedad alrededor de la superficie de la raíz. Sin eso, la absorción de agua y nutrientes es restringida, las raíces mueren y los patógenos oportunistas, como el pítio, atacan rápidamente. Mientras que los poros llenos de aire en un sustrato creciente contienen oxígeno atmosférico en altos niveles (el aire es el 21% de oxígeno), la solución nutritiva sólo puede mantener de seis a 13 partes por millón (ppm) de O2 en la saturación, dependiendo de la temperatura. Así, los productores necesitan mantener sus sistemas de cultivo de solución adecuadamente oxigenados para el crecimiento de las plantas. La oxigenación en sistemas de flotación o DFT puede ser suministrada a través de bombas de aire, sistemas inyectores o circulación de nutrientes. En este último, las burbujas de aire producidas cuando la solución entra en cascada de vuelta a la laguna o depósito reabastecer los niveles de oxígeno disuelto. En pequeños sistemas de balsa básicos construidos donde la electricidad no es confiable o no está disponible para bombas y temporizadores continuos, la aeración manual por agitación o agitación de la solución nutritiva puede ser usada para aumentar los niveles de oxígeno disuelto.
La segunda cosa más importante en los sistemas de flotación o DFT es la gestión de la solución de nutrientes. El gran volumen de solución nutritiva en el sistema actúa como un amortiguador para retardar los cambios de temperatura, conductividad eléctrica (CE), pH y niveles elementales, pero todavía necesitan monitorización y ajuste. Como ocurre con cualquier sistema que recircula continuamente la solución nutritiva, la proporción de elementos puede llegar a ser desequilibrada con el tiempo, ya que la cultura absorbe algunos nutrientes en cantidades mayores que otros. La acumulación de sales indeseables, como el sodio, también puede ocurrir. Los sistemas comerciales más grandes normalmente realizan monitorización y ajuste regular de solución nutritiva, pero es posible administrar sistemas de flotación interna menores con una sustitución parcial o completa ocasional de la solución nutritiva. La gestión de la solución nutritiva puede, en algunos ambientes, incluir el control de temperatura. En condiciones calientes y tropicales, el depósito de solución nutritiva es enfriamiento para cultivar plantas, como la lechuga, que de otro modo tendría dificultades para desarrollarse y producir bien en calor excesivo. En climas más fríos, la reserva de nutrientes puede ser calentada para mejorar la absorción de nutrientes y las tasas de crecimiento.
La profundidad o volumen de la reserva de nutrientes también es importante. Culturas producidas en tanques de nutrientes con una profundidad media de siete a ocho centímetros tuvieron menor desempeño que aquellas cultivadas a profundidades de 12-23 centímetros. Los pozos más amplios ofrecen más capacidad de buffer para cambios en las variables de la solución y, por lo tanto, tienden a ser más productivos.
Desventajas de los sistemas de flotación
Con sistemas de fluctuación, existe un riesgo de diseminación rápida de la enfermedad. Los patógenos de la podredumbre de la raíz, como el pythium, que producen zoosporas de natación libre, pueden ser transportados alrededor de sistemas de recirculación a través de la solución nutritiva, potencialmente infectando un gran número de plantas en el proceso. Para ayudar a evitar esto, los productores comerciales pueden construir pequeñas lagunas individuales que aíslan el brote de enfermedades y minimizan las pérdidas de plantas. Garantizar que las temperaturas estén dentro del alcance, los niveles de CE son óptimos y la oxigenación suficiente se proporciona para la salud de las raíces también ayuda. Otros enfoques similares a aquellos utilizados en otros tipos de sistemas de nutrientes de recirculación incluyen el uso de inoculantes microbianos para ayudar en la supresión de patógenos de enfermedades y el uso de técnicas de esterilización de nutrientes como ozono, calor, filtración lenta de arena o tratamiento UV .
Construyendo un pequeño sistema de flotación
Los sistemas de flotación son ideales para los jardines internos donde el espacio es limitado o donde una cultura necesita un CE diferente que otros en el invernadero. Todo lo que es necesario para la piscina de nutrientes en los que las plantas flotan es un recipiente (seguro alimentario, preferentemente) con una profundidad de al menos cuatro a seis cm. La longitud y la anchura del recipiente dependen del número de plantas a cultivar. La mayor parte de la lechuga de tamaño mediano crece en el espaciamiento de ocho a 10 pulgadas cuadradas, pero hojas verdes y muchas hierbas se pueden plantar en una densidad mayor.
Hay muchas opciones de materiales para elegir al hacer sistemas a pequeña escala. Los sistemas de lagos hidropónicos se construyeron a partir de piscinas infantiles para niños, tanques de peces, acuarios de vidrio, recipientes de almacenamiento de alimentos, baldes y estructuras de madera revestidas de plástico, todo lo que crea un contenedor a prueba de fugas, prueba de agua y nivelado. Los flotadores pueden ser construidos a partir de poliestireno de células cerradas, que está disponible en las tiendas de herrajes. El poliestireno debe tener, idealmente, 25-40 milímetros de espesor para flotación máxima, y el flotador debe ser restringido a un tamaño que pueda ser fácilmente manipulado y levantado de la superficie del depósito de nutrientes cuando las plantas estén maduras. Los agujeros en las dimensiones de los tubos o ollas usados para mantener las plantas se cortan o se queman en el flotador.
La solución nutritiva utilizada para llenar la laguna debe ser bien equilibrada y adecuada para las plantas que se están cultivando. La falta de agua con altos niveles de minerales indeseables, como el sodio, produce soluciones nutritivas que necesitan sustitución más frecuente que aquellas hechas con agua de alta calidad o de ósmosis inversa, porque estos elementos se acumulan con el tiempo. Todas las soluciones nutritivas pueden ser administradas verificando el EC y el pH, o añadiendo más concentrado de nutrientes para elevar la EC o agregar agua para bajar la EC. El ácido se puede utilizar para ajustar el pH. Tenga en cuenta que mientras algunos sistemas de balsa funcionan con un principio de relleno con solución nutritiva a un nivel predeterminado, según sea necesario durante el crecimiento de la cultura, otros se ejecutan como sistemas no ajustables donde no se añade ninguna adición de agua o nutrientes sistema durante toda la vida de la cosecha. . Después de la cosecha en los últimos tipos de sistemas, la solución nutritiva se reemplaza y se instalan nuevas plantas para la próxima cosecha.
Los sistemas Floating y DFT para jardinería interna son fáciles de construir y requieren poca atención, una vez configurados correctamente. Estos pueden ser usados como un pequeño sistema separado en un jardín interno para producir lechuga, hierbas y ensaladas verdes, exigiendo un equilibrio diferente de nutrientes y CE para muchos otros cultivos de floración y fructificación. Los pequeños sistemas de flotación también son excelentes herramientas educativas de bajo costo para estudiantes que permiten la observación regular del desarrollo del sistema radicular y ofrecen alguna experiencia práctica con métodos hidropónicos.
Buenos cultivos ;)
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