Hidroponia

Soluciones nutritivas

► 3.1 CONCEPTOS GINERALES.

Las plantas necesitan, para el desarrollo de su ciclo vital, de una serie de elementos químicos que se deno- minan elementos nutritivos. Todos estos elementos son igualmente importantes pero unos los necesita la planta en grandes cantidades, y se les llama macroele- mentos, y otros los necesita en pequeñas cantidades y se les denomina entonces microelementos u oligoele- mentos.

Todos los elementos nutritivos esenciales para la planta son tomados o asimilados en forma de iones. Estos iones pueden ser positivos (cationes) o negati- vos (aniones). En el Cuadro 3.1 aparece un listado de elementos químicos en la que figura su símbolo, la masa atómica del elemento, la forma iónica en que es absorbido por la planta y la masa de dicho ion. En el cuadro figuran todos los elementos nutritivos conside- rados esenciales para la planta. Además se han inclui- do aquellos iones que, aunque no son vitales para las plantas, se encuentran en las aguas de riego y por lo tanto han de tenerse en cuenta en la elaboración de las soluciones nutritivas.

Son varias las formas en que pueden expresarse o medirse las concentraciones de los iones en las aguas de riego o en las soluciones nutritivas. An- tes de dejar reflejadas estas expresiones conviene hacer un recordatorio de algunos conceptos bási- cos de química relacionados con este tema.

a) Mol. Según el Sistema Internacional (SI), el mol es la unidad básica de cantidad de sustancia y se define como: «La cantidad de sustancia de un sis- tema que contiene tantas entidades elementales co- mo át omos hay en 0,012 ki l ogramos de carbono

12". El número de átomos que hay en 12 gramos de

C12 es 6,02xl023 y a este número se le denomina nú- mero de Avogadro.

Cuando se emplea el mol deben especificarse las entidades elementales de que se trata ya que pueden ser átomos, moléculas, iones u otras partículas o gru- pos especificados de tales partículas.

Como en la práctica existe una coincidencia numé- rica puede también decirse que el mol es la masa ató- mica, o la masa molecular, o la masa iónica de una sustancia, expresada en gramos.

b) Milimol. Es la milésima parte del mol, o lo que es lo mismo, la masa de una partícula elemental expre- sad a en milig ramo s. El símb o lo d el milimo l es

«mmol».

C) Miliequivalente. El miliequivalente es el resul- tado de dividir la masa atómica de un átomo o la masa molar de un radical iónico expresado en miligramos, entre la valencia del átomo o del radical. La valencia considerada de la partícula elemental en cuestión es la definida por los fenómenos de electrólisis. El símbolo del miliequivalente es «meq».

d) Partes por millón. Una forma muy común de ex- presar concentraciones de partículas elementales es la de las partes por millón (ppm). En soluciones nutriti- vas, aunque no se especifique, las partes por millón suelen significar los miligramos de una sustancia con- siderada por cada litro de agua, es decir, es una rela- ción de peso a volumen.

6) Cálculo de la conductividad final de la solución nutritiva.

3.2.1Solución nutritivo tipo.

Conviene dejar claro desde un principio que no existe en la actualidad información suficiente para de- terminar soluciones nutritivas estandarizadas por espe- cies, variedades, estados de desarrollo, condiciones climáticas o métodos de cultivo. Incluso es muy pro- bable que nunca exista esa información tan precisa y minuciosa porque en definitiva la variabilidad de los factores de producción es tan grande que las solucio- nes nutritivas optimizadas podrían ser infinitas.

Este comentario no debe de llevar el desánimo al lector puesto que se tiene la gran suerte de que las plantas son seres vivos con un alto grado de adapta- ción al medio en que se desarrollan. Los límites de concentración en que un determinado elemento nutriti- vo puede encontrarse disponible para la planta en una solución nutritiva, son lo suficientemente amplios co- mo para que sean otros factores de la producción, nor- malmente menos controlables, los que condicionan y limitan la capacidad productiva de un cultivo.

Por ejemplo, un cultivo que se desarrolla en tempe- raturas medioambientales comprendidas entre 15 y 25 grados centígrados responderá positivamente a una so- lución nutritiva tipo. Si las temperaturas se salen de este rango, ninguna solución nutritiva tipo podrá su- plir la deficiencia o exceso de temperatura y la capaci- dad productiva del cultivo descenderá respecto a la si- tuación anterior. Este ejemplo es trasladable a cual- quier otro factor de la producción.

3.2 CALCULO DE SOLUCIONES NUTRITIVAS.

Hay varias formas para la realización de los cálcu- los de las soluciones nutritivas. En este capítulo se va a seguir un método práctico y, aunque los cálculos no sean en su totalidad químicamente exactos, si son lo suficientemente fiables como para aplicarlos en campo con garantía.

En general, las concentraciones de los macroele- mentos se expresan en milimoles por litro, mientras que las de los microelementos se expresan en p.p.m.

La secuencia metodológica que se seguirá en la si- guiente:

1) Solución nutritiva tipo.

2) Análisis del agua de riego.

3) Ajuste del pH.

4) Ajuste de los macroelementos en mmol/1.

5) Ajuste de los microelementos en ppm.

Los aspectos económicos ligados a la productivi- dad de un cultivo son muy importantes y se han de te- ner en cuenta para definir una solución nutritiva tipo. De manera general puede asegurarse que a mayor con- ductividad eléctrica de la solución nutritiva se obten- drá una menor producción pero de mejor calidad co- mercial. Es sabido que frutos de hortalizas obtenidas por métodos tradicionales y aguas de riego salinas tie- nen una gran consistencia y son muy adecuados para soportar transportes de muchos kilómetros.

Existen soluciones nutritivas tipo que aparecen en la bibliografía tradicional y han sido aportadas por au- tores con gran prestigio en el campo de la hidroponía. Se muestran en el Cuadro 3.2 las soluciones nutritivas para tomate según dos autores diferentes.

Se aprecian entre ambas soluciones diferencias en las cantidades de nutrientes y en la forma de añadir al- gunos elementos.

3.2.2 Análisis del agua de riego.

Todas las aguas de riego tienen sales en disolución y cuando se van a utilizar en cultivo sin suelo es im-

CULTIVOS SIN SUELO

Cuadro 3.2:

mmol/l NO3- H2PO4- HPO4= SO4= NH4+ Ca++ Mg++ K+

Coic-Lesaint (1983) 12,0 - 1,65 0,75 2,0 3,1 0,75 5,2

Sonneveld (1984) 10,5 1,5 - 2,5 0,5 3,75 1,0 7,0

prescindible conocer la composición cuantitativa y cualitativa de dichas sales. La información proporcio- nada por un análisis químico del agua de riego servirá para:

a) Cuantificar aquellos iones que entran a formar parte de la solución nutritiva y que por lo tanto, al lle- varlas el agua de riego, permiten disminuir las canti-

dades que se han de aportar. En ciertos casos algunos iones se encuentran en el agua de riego en cantidades

superiores a las necesarios. Ca++, Mg++ y SO4

suelen

ser iones comúnmente encontrados en muchas aguas

de riego.

b) Tomar decisiones respecto a iones que, no sien- do necesarios para la solución nutritiva, se encuentran normalmente en las aguas de riego. Estas sales, que suelen ser Cl- y Na+ y algún microelemento, producen en general dos tipos de problemas. Por un lado pueden encontrarse en concentraciones que resulten fitotóxi- cas para la planta y por lo tanto, serán aguas descarta- bles para su uso en hidroponía. El otro problema que acarrean estas sales es que con su presencia contribu- yen al aumento de la conductividad de la solución nu-

tritiva. Este aumento puede ser beneficioso económi- camente si no se sobrepasan ciertos límites porque permitirá elegir una solución nutritiva tipo de más ba- ja conductividad y por lo tanto más barata. En general, aguas con conductividades superiores a 2,5 mS/cm empiezan a crear algún tipo de problemas.

c) Co n o cer co n ex actitu d el co n t en id o d e car- bonat o s y bi carbonat o s y de est a forma poder re- alizar los cálculos para la corrección del pH con precisión y fiabilidad tal y como se muestra a con- tinuación.

3.2.3 Ajuste del pH.

El valor del pH de un medio informa del carácter básico o ácido del mismo. La solubilidad de los iones está afectada por el pH de la solución. Incluso la con- centración de determinadas formas iónicas se ve afec- tadas por los valores de pH, como lo demuestra el si- guiente ejemplo:

- Reacción de equilibrio a pH < 5: PO4H3+H2O<===>H3O++H2PO4

Tanques para las soluciones madres con agitadores.

- Reacción de equilibrio a pH entre 5 y 10: H2PO -+H O<===>H O++HPO4 2 -

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