Solución nutritiva
La solución nutritiva es la mezcla de diversos fertilizantes que al solubilizarse en agua hacen que los elementos químicos que los forman se ionizen y puedan fácilmente ser absorbidos por las raíces de las plantas.
Una solución nutritiva (SN) consta de agua con oxigeno y de todos los nutrimentos esenciales en forma iónica y, eventualmente, de algunos compuestos orgánicos tales como los quelatos de fierro y de algún otro micronutrimento que puede estar presente
La nutrición de las plantas en hidroponia, se brinda a través de una solución nutritiva balanceada y equilibrada que se formula a partir de un análisis de agua, la especie vegetal a cultivar, su etapa fenológica y las condiciones ambientales que se tengan. La solución nutritiva es un conjunto de sales minerales disueltas en el agua, que puede variar su proporción dependiendo de la especie y la etapa fenológica de la planta.
Un poco de historia
En el siglo XIX , un botánico alemán de la Universidad de Würzburg, Julius Sachs , dedicó su carrera a comprender los elementos esenciales que las plantas necesitan para sobrevivir. Al examinar las diferencias entre las plantas cultivadas en el suelo y las cultivadas en el agua, Sachs descubrió que las plantas no necesitaban crecer en el suelo, sino que sólo necesitaban los nutrientes que se derivan de los microorganismos que viven en el suelo. En 1860, Sachs publicó la fórmula de la “solución nutritiva” para el cultivo de plantas en agua, que sentó las bases de la tecnología hidropónica moderna.
De acuerdo con varios autores, para que un nutrimento se considere como esencial para las plantas debe cumplir con tres requisitos:
- Las plantas deben ser incapaces de completar su ciclo de vida en ausencia del elemento mineral.
- Las funciones del elemento no podrán ser sustituidas por otro elemento.
- El elemento debe estar directamente involucrado en el metabolismo de las plantas.
Los minerales de los que se ha demostrado la esencialidad son los siguientes: nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg), azufre (S), fierro (Fe), manganeso (Mn), boro (B), cloro (Cl), cobre (Cu), zinc (Zn) y molibdeno (Mo). Se ha demostrado también que varios otros minerales como elsodio (Na), silicio (Si), aluminio (Al), cobalto (Co) niquel (Ni) yselenio (Se), sin ser esenciales, pueden estimular el crecimiento de varias especies vegetales.
La clasificación de estos nutrimentos por su concentración en el tejido vegetal es la siguiente,
- Macronutrimentos: C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S
- Micronutrimentos: B, Cl, Na, Fe, Zn, Mn, Cu, Mo, Si, Co, Ni.
La solución nutritiva se debe de encontrar en un pH entre 5.5 y 6 para que la mayoría de los nutrimentos estén disponibles.
Soluciones nutritivas típicas
Los trabajos de investigación de varios científicos a lo largo del tiempo han dado como resultado propuestas de soluciones nutritivas típicas. Es difícil decir que pueda haber una solución nutritiva mejor que otra, en general son bastante similares en su concentración, diferenciándose mayormente por los tipos de cultivos producidos.
Existen varias formas de expresar concentración en soluciones nutritivas:
- Gramos por soluto disueltos en cada 1000 litros de agua (g/1000L)
- Miligramos de soluto disueltos en un litro de agua (mg/L)
- Partes por millón, se refiere a gramos de soluto disueltos en un millón de gramos de disolvente (agua).ppm = g/1 000 000 g de agua = g /1000 L = mg/L
- Equivalente químico es igual a las partes por millón multiplicado por el peso atómico y dividido entre el número de valencias del ion. eq=(ppm*pa) / # de valencias del ion.
Factores que afectan la solución nutritiva.
Para asegurar resultados satisfactorios con la solución nutritiva se deben controlar los siguientes factores:
Calidad del agua: Todas las fuentes de agua naturales contienen algunas impurezas, algunas son benéficas para el crecimiento de las plantas y otras son perjudiciales; si se pretende iniciar un proyecto de hidroponia de tamaño comercial, se debe hacer un análisis químico del agua que se vaya a usar como fuente para evitar posibles problemas nutricionales.
El análisis debe contemplar cuando menos:
- Sólidos totales (idealmente no debe sobrepasar los 250 ppm, si el valor es de 3000 ppm no deberá usarse).
- Cloruros (si los sólidos totales exceden los 500 ppm).
- Dureza (para ajustar los niveles de calcio y magnesio en la solución nutritiva).
- Metales pesados (deben estar libres de sulfuros y cloros ya que en ciertas cantidades son tóxicos para las plantas).
Temperatura de la solución: La temperatura radicular en muy importante para la mayoría de cultivos, ya que si no se encuentra en su temperatura ideal, la planta detendrá su crecimiento y en algunos casos, se puede manifestar deficiencias nutrimentales. De manera general, la temperatura de las raíces no debe bajar de 13°C ni estar sobre los 30°C, puede variar dependiendo del cultivo el rango, por ejemplo, la lechuga crece mejor a temperaturas radiculares más bajas de ese rango, mientras que el pepino crece mejor a temperaturas radiculares más altas.
Oxigenación: En la zona radicular se debe tener muy buena oxigenación, ya que los pelos radiculares requieren O2 para realizar sus procesos fisiológicos. En los cultivos en solución, se menciona por algunos autores como Ellis y Swaney que el nivel adecuado en la solución nutritiva debe ser entre las 5 a 8 ppm a una temperatura de 15.5 °C de la solución.
pH: El rango que debe manejarse es de 5.5 a 6, aunque algunos autores lo manejan hasta 6.5. Si el pH se encuentra por debajo o por arriba de este rango algunos elementos reaccionan y forman compuestos insolubles que posteriormente son precipitados y depositados en el fondo. Por lo que, en la preparación de las soluciones nutritivas inicialmente de debe acondicionar el pH en el rango adecuado para favorecer la mejor disolución de los fertilizantes usados como fuentes. De igual manera se sugiere determinar el pH cada 4 u 8 días y corregirlo en consecuencia.
Conductividad eléctrica (CE): Es una medida indirecta de cuantificar la concentración de aniones (nitratos, fosfatos sulfatos, etc.) o cationes (potasio, calcio, magnesio, etc.), en otras palabras, es una medida aproximada para saber si se está aplicando la cantidad suficiente de nutrimentos en la solución nutritiva y si nuestro cultivo los está asimilando. Para esto, se debe medir la CE en los difusores de la solución nutritiva (entrada) y en el drenaje (salida). Una CE adecuada será por regla, cuando la diferencia entre ambas sea de una unidad, es decir, que la CE de la salida sea mayor que la de entrada.
La CE ideal para cada cultivo puede variar significativamente dependiendo de la especie cultivada y etapa fonológica del mismo, por ejemplo, para tomate en plántula la CE ideal debe estar entre 1 a 1.5 dS/m (decisiemens por metro), mientras que para la etapa vegetativo-reproductivo debe ser entre 1.5 a 3.5 dS/m, el caso de tomates de especialidad que requieren de cierta cantidad de grados Brix (dulzor) la CE debe de ser más elevada.
Control del volumen de la solución: El fenómeno de evapotranspiración ocasiona que las plantas tomen proporcionalmente mucho más agua que elementos nutritivos de la solución nutritiva, haciendo que con el paso del tiempo se vaya haciendo más concentrada, lo que hace que progresivamente se incremente el pH y la presión osmótica de la solución dificultando con esto la absorción de agua por las raíces. Generalmente las soluciones nutritivas se elaboran con un rango de 0.5 a 2 atmósferas. Si la concentración de sales es muy alta, el crecimiento de las plantas se detiene e incluso pueden
morir por desecación al salir agua de la raíz.
Para mantener la presión osmótica adecuada y los niveles correctos de nutrimentos en la solución basta restituirle periódicamente el agua perdida por la evapotranspiración, esto puede hacerse semanalmente y renovarse periódicamente. La solución que se desecha puede usarse para regar y fertilizar plantas del jardín. El uso de solución nutritiva por tiempo indefinido solo se realiza en unidades de producción comercial con un control de la concentración y el monitoreo adecuado de acumulación de ciertos iones para no tener problemas de toxicidad.
Fuentes: oasisgrowersolutions.com