Por: MsC Avishai. Schneider
Water Soluble Fertilizer (WSF)
Global Market Development Manager Haifa
Ing. Esp. Angelica Gallardo
Technical Support Haifa México.
1. Qué es un cultivo sin suelo
Para sobrevivir, las plantas solo requieren tres recursos del medio ambiente: oxígeno, agua y nutrientes. La técnica de cultivar plantas sin contacto directo con el suelo se logra mediante un sistema artificial que proporciona estos tres elementos claves. Esto ha surgido principalmente por la necesidad de superar algunas limitantes propias del cultivo en su entorno, para tener un mayor y mejor control del clima, así como de plagas y enfermedades. Esta limitante puede darse en el suelo, ya que el cultivo puede estar propenso a un sinfín de plagas y enfermedades, condiciones climáticas e incluso condiciones adversas de los suelos. El hecho de poder tener cosechas en épocas de fríos o de heladas son un ejemplo de la necesidad de estos sistemas.
1.1. Superficie mundial de invernaderos
La superficie mundial de invernaderos se ha incrementado significativamente. Los cultivos en invernadero en suelo siguen siendo la mayor parte la superficie sembrada hoy en día en el mundo; se habla de 375 a 385 mil hectáreas, mientras que cultivos en invernadero sin suelo cuentan con una superficie estimada de 70 a 75 mil hectáreas. Así mismo, los sistemas hidropónicos se estiman en unas 20 a 25 mil hectáreas en el mundo. La superficie total estimada de invernaderos en estos tres rangos suma un total aproximado de 485 mil hectáreas y cada año va en aumento.
Este avance en la superficie de invernaderos se ha dado por su efectividad en la obtención de una mejor calidad y aumento significativo en los rendimientos, como se muestra en la siguiente gráfica (Fig. 1).
1.2. Principales sistemas de cultivo sin suelo
En las siguientes imágenes podemos ver diferentes sistemas de hidroponía. Aquí la creatividad no ha tenido fin; por ejemplo, podemos tener sistemas de tubos de PVC para producción de fresas (Fig. 2), producción de gerbera en bolsa de polietileno con sustratos como perlita o agrolita (Fig. 3), producción en macetas de plástico con sustrato orgánico o inorgánico, con un inyector por cada unidad (Fig. 4), modernos sistemas de sustratos de lana de roca o coco para producción de tomate en sistemas altamente tecnificados (Fig. 5), inclusive algunos cultivos en suelo podrían considerarse una hidroponía, como este ejemplo de aguacate en Israel (Fig. 6), donde el suelo es extremadamente pobre, arenoso y no ofrece las características propias de un suelo para producción de este cultivo. Bajo estas condiciones se debe dar el mismo manejo de hidroponía para tener un mejor control de la solución del suelo y se puede lograr tener un buen resultado. De toda esta gama de posibilidades podemos diferenciar dos grandes grupos: sistemas con sustrato y sistemas de hidroponía.
Fig.2. Sistema PVC hidroponía fresa. 
Fig. 3. Producción de Gerbera.
Fig. 4. Sustrato en maceta con lisímetro. 
Fig. 5. Tomate en lana de roca
1.2.1. Hidroponía
En estos sistemas no se utiliza sustrato. Las raíces se bañan en una solución nutritiva y puede ser bajo cualquiera de estos dos sistemas: NFT o camas flotantes. Los cultivos que principalmente se siembran bajo este sistema son hortalizas de hoja como: lechuga, kale, espinacas, plantas medicinales, etc.
1.2.1.1. NFT o camas flotantes.
En el siguiente esquema (Fig.7) se representan las generalidades de un sistema NFT (Nutrient Film Technique), o de camas flotantes. Consiste en un sistema de recirculación de la solución nutritiva. En este sistema pasa la solución nutritiva en forma continua o intermitente sin la presencia de un sustrato; las raíces y la planta se sostienen mediante un canal del cultivo. Es imperante una pendiente para que el agua este corriendo y a la vez haya suficiente oxígeno en el sistema de raíces y evitar proliferación de enfermedades.
1.2.2. Sistema con Sustrato
Son cultivos que requieren un sustrato como soporte para el cultivo. Aplica a hortalizas de fruto como tomate, pimiento, pepino, fresa, arándanos, cannabis y flores de corte, entre otros; usualmente con sistema de riego por goteo o subirrigación.
En general, se puede describir en este esquema (Fig. 8), que parte del requerimiento de un depósito de agua, proveniente de múltiples fuentes como agua de pozo, ríos, cañadas, captación de agua de lluvias, etc, ojalá con tratamientos de acondicionamiento antes del bombeo; por ejemplo, torres de oxidación para retirar hierro o un sistema de ósmosis inversa, donde aguas con exceso de sales o parte del drenaje pasan por este sistema para eliminar sodio y otras sales, haciéndola apta para el riego.
El agua se transporta por un sistema de conducción que la lleva a los emisores, habitualmente presurizados, y de allí a las plantas. Para el suministro nutricional se emplean al menos dos tanques de preparación stock o solución madre concentrada de alta conductividad eléctrica (C.E), que es donde se tienen las fuentes hidrosolubles indicadas para aportar los nutrientes requeridos. Posteriormente se conduce esta mezcla desde ambos tanques en bajo caudal para su inyección al sistema de riego, generando la solución nutritiva diluida que nutrirá las plantas.
En un sistema abierto, generalmente el drenaje se pierde. Cuando hablamos de un sistema de producción sin suelo cerrado, se recolecta el drenaje, que posteriormente pasa por un sistema de desinfección y filtrado. Todo o parte de esta solución se reutiliza para generar una nueva solución nutritiva. Cabe mencionar que en un sistema abierto es necesario captar parte del drenaje para el monitoreo, que es un tema que se explicará posteriormente.
1.2.3. Sistema de recirculación
En los sistemas de cultivos sin suelo, cada vez cobra mayor importancia establecer un sistema de recirculación del drenaje, es decir, mediante el sistema con el que se cuenta, captar en la medida de lo posible, el drenaje para posteriormente reingresarlo al sistema. Esto es una tarea sumamente difícil. Está demostrado que en cada recirculación el elemento sodio, que no es un nutriente para la planta, sino un elemento que causa toxicidad a medias y altas concentraciones, fácilmente se va acumulando en cada recirculación, provocando sensibles daños a los cultivos.
Aun así, es recomendable ir adoptando paulatinamente este tipo de sistema de recirculación, dadas las condiciones actuales, donde los recursos como agua o fertilizantes son cada vez más escasos, evitando o disminuyendo la contaminación de mantos freáticos. Por tanto, un sistema de recirculación es sinónimo de una alta eficiencia. Se ha demostrado que genera ahorro de agua hasta en un 40%, y ahorro de fertilizantes del 20 al 30%, lo que obviamente se traduce en un ahorro en los costos operativos y, en general, esta reducción de pérdidas constituye un sistema más amigable con el medio ambiente.
En la siguiente tabla se resumen los resultados de un estudio hecho por Haifa Chemicals donde se evalúa en un sistema de recirculación la aplicación Multi-K® RECI, que proviene del término RECICLAJE, nitrato de potasio Haifa (base de fabricación de Multi-npK 13-3-43 disponible en Colombia), que permite hacer este tipo de sistema sin la acumulación peligrosa del sodio en el agua de riego. Además se obtiene un ahorro de nitrato de potasio de 17%, comparado con el sistema abierto, sin reducir rendimientos o mermar calidad de la cosecha.
Los sistemas de cultivo sin suelo han generado en todo el mundo y en la floricultura colombiana importantes oportunidades de mejora en los componentes de productividad. También han planteado retos de manejo que involucran, entre otros aspectos, una alta exigencia en calidad de fuentes fertilizantes, solubles, limpias, con niveles en extremo bajos o inexistentes de elementos tóxicos y metales pesados, como las que ofrece el portafolio de productos que Haifa Colombia tiene a disposición del sector floricultor.
