Casi cualquier material que soporte el sistema de raíces, que no sea tierra, se considera un sustrato. Los sustratos pueden ser orgánicos como la turba, corteza de pino, composta, etc. Pueden ser a base de petróleo como las espumas poliméricas o a base de mineral inorgánico como la arena, grava, perlita y lana de roca. Hay una serie de razones para usar sustratos para apoyar el sistema de raíz de la planta en un sistema de cultivo hidropónico. Además, un sustrato efectivo debe poseer ciertas cualidades.
En esta ocasión nos enfocaremos específicamente en las propiedades y las ventajas del uso de la lana de roca como sustrato para los sistemas de cultivo hidropónico.
¿Qué es la lana de roca?
La lana de roca es una fibra mineral artificial. La gran mayoría de la lana de roca utilizada en el mundo se utiliza con fines de aislamiento, al igual que la fibra de vidrio. Sin embargo, las propiedades de la lana de roca se pueden cambiar sustancialmente mediante el ajuste del contenido mineral. A principios de la década de 1960 se descubrió que después de varias modificaciones en el proceso de fabricación, la lana de roca apoyaría y, bajo las prácticas correctas de manipulación, promovería el crecimiento de las plantas. Esta lana de piedra hortícola especialmente producida es la que se vende principalmente como sustrato hidropónico.
La lana de roca se fabrica mediante la fusión de la roca basáltica y transformando esta fusión en fibras. Inmediatamente después se agrega un aglutinante a las fibras y se comprimen y curan en grandes planchas, o comúnmente llamados slabs. Al ajustar la cantidad de presión, se ajusta la densidad del medio. Las losas grandes se pueden cortar en losas más pequeñas y bloques de propagación para un fácil manejo.
Todas las lanas de piedra no son lo mismo. Los mejores se producen a partir de roca basáltica pura. Algunas lanas de piedra se producen a partir de la escoria sobrante de las operaciones de fundición. Estas lanas de roca contienen una alta proporción de metales y pueden ser algo reactivas con la solución de nutrientes. Las lanas de roca de alta calidad deben tener un diámetro de fibra y distribución uniforme. La calidad más importante que debe tener una lana de roca de alta calidad es una humedad uniforme. La lana de roca debe mojarse fácilmente pero no permanecer empapada de agua. Un buen drenaje es importante.
Propiedades de la lana de roca como sustrato
La capacidad de retención de agua y las características de drenaje de los sustratos varían. La lana de roca de alta calidad, cuando se deja drenar por efecto de la gravedad contendrá 80% de solución, 15% de porosidad de aire y 5% de fibras de lana de roca. Esta proporción de solución y aire promueve el crecimiento vigoroso de la raíz. Las plantas que crecen en lana de roca tienden a reducir la solución y a aumentar la proporción de espacio de poros de aire disponible para la solución. Por lo tanto, si se desea una mayor proporción de aire en la zona de la raíz, el aumento del tiempo entre riego aumentará el porcentaje de aire.
La tensión requerida para eliminar la solución de la lana de roca aumenta solo ligeramente a medida que se seca la lana de roca. Esto significa que es tan fácil para una planta eliminar la solución de la lana de roca saturada como de la lana de roca que ha disminuido al 50% o incluso al 70% de su humedad. Por lo tanto, las plantas cultivadas en lana de roca no están expuestas al estrés hídrico hasta que la lana de roca esté casi completamente seca. Dado que un slab de lana de roca estándar utilizada para la producción de tomate contiene 15 litros de agua, el productor tiene una gran flexibilidad con respecto al riego y control sobre el contenido de aire en la zona de la raíz. Sin embargo, el productor debe tener cuidado porque las plantas no mostrarán signos de estrés hídrico hasta que sea demasiado tarde. Se requiere un ojo vigilante sobre las condiciones en la zona de la raíz.
Irrigación del sustrato
La lana de roca se puede utilizar en un sistema de riego de recirculación o en un sistema de “drenaje para desechar”. En el primero, el circulante de la solución de nutrientes se recoge, se reabastece y se vuelve a aplicar al sustrato. En el sistema de un solo paso, la solución se drena hacia el suelo o se dirige a un estanque de retención. El sistema de riego de sustrato más común es el sistema de paso único. La razón principal de esto es que el productor siempre sabe la composición de la solución de nutrientes que está aplicando. En un sistema de recirculación, la solución se desequilibrará gradualmente, a menos que la solución se pruebe para cada nutriente. Un cultivo de plántula de rápido crecimiento como el tomate puede eliminar una cantidad considerable de nutrientes en un día. En un sistema de un solo paso, el productor puede aumentar el tiempo de alimentación y estar seguro de que una solución equilibrada está llegando a su cosecha.
Una segunda razón para usar un sistema de un solo paso es evitar la propagación de enfermedades. En la mayoría de los sistemas de sustrato, solo unas pocas plantas comparten la misma zona de raíz y cualquier enfermedad se limitará a estas pocas plantas. El argumento es que la enfermedad se puede propagar a través de un sistema de recirculación. Sin embargo, la evidencia de que la enfermedad se propagará a través de plantas sanas es poco convincente. Por lo general, las plantas deben estar estresadas o dañadas antes de que la enfermedad se propague. Por lo tanto, el manejo de la nutrición en la zona de la raíz en lugar del control de la enfermedad es un argumento mucho más importante para usar un sistema de riego de un solo paso.
El principal inconveniente de un sistema de un solo paso es que el fertilizante se desperdicia. En general, alrededor del 15% al 20% de la solución de nutrientes aplicada es drenado. Esto no es una gran cantidad dado el control sobre la nutrición que es posible. A medida que la tecnología esté disponible y permita la prueba y el reabastecimiento de nutrientes individuales, será posible un sistema de recirculación que proporcione una alimentación balanceada, sin desperdicios.
Control sobre la nutrición del sustrato
La forma práctica de reducir la concentración de sal en un sustrato es aumentar la cantidad de solución que se filtra del sustrato. A medida que una planta transpira, elimina el agua y elimina las sales. Aplicar una cantidad superior de solución de fertilizante cada vez que se riegan las plantas asegura que estas sales se eliminen por lavado. Si la conductividad eléctrica (CE) en el sustrato es alta, es posible que se desee lixiviar hasta el 50% del volumen que se agrega cada vez que se irriga. Si la CE en el sustrato está cerca de lo que se está alimentando, entonces se recomienda filtrar menor cantidad.
Como regla general, el riego debe ser corto y frecuente para mantener el nivel de solución en el sustrato. Para una lana de roca de buena calidad, esto puede ser hasta 20 veces por día. El número de riegos por día depende del ambiente al que la planta está expuesta. En un día caluroso y soleado o en un día donde la humedad relativa es baja, la planta requerirá un alto número de riegos. Bajo condiciones de nubosidad o alta humedad, condiciones donde la planta no está transpirando de manera eficiente, el número de riegos puede ser tan bajo como 5 o incluso una vez al día.
La duración de cada riego determinará la cantidad de lixiviado y, por lo tanto, la CE en la losa. En condiciones normales, la CE en la losa debe ser de 0.2 a 0.5 mmhos / cm más alta que la que se aplica a la losa. Lixiviando 20% cada riego generalmente dará como resultado el nivel adecuado de fertilizante en el sustrato, pero de nuevo, esto depende de cuánto estén transpirando las plantas. La cantidad de lixiviado se incrementa para disminuir la CE en el slab, mientras que una pequeña cantidad de lixiviado generalmente dará como resultado una CE más alta en el slab. El control adecuado de la disponibilidad de agua y fertilizantes es fundamental para maximizar el rendimiento.
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