Tipos de sistemas de hidroponía

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Los sistemas hidropónicos constituyen una alternativa interesante, rentable, y tecnológicamente adaptable a diferentes condiciones; especialmente en el ámbito urbano, donde cada día es imperante cubrir las necesidades alimenticias de una población en constante crecimiento.

A continuación se hace mención de los tipos más comunes de sistemas hidropónicos; a fin de conocer sus ventajas y desventajas así como las tendencias y desarrollos tecnológicos en cada uno de ellos.

Sistema hidropónico NFT

En este sistema los nutrientes son aportados mediante un flujo laminar de allí el significado de sus siglas; Nutrient Film Technique.

De manera que el principio de esta modalidad consiste en la recirculación continua de solución nutritiva propulsada por una bomba.

Gracias al movimiento continuo del agua y su caída al retornar al tanque es posible la oxigenación requerida por las plantas.

Componentes sistema NFT

  • Tanque: almacena la solución nutritiva, su capacidad dependerá del número de plantas que se deseen producir.
  • Bomba: envía la solución nutritiva del tanque hacia las tuberías de distribución.
  • Tuberías de distribución: llevan la solución nutritiva hacia los canales de cultivo.
  • Canales de cultivo: sostienen las plantas y en su interior recorre la solución nutritiva.
  • Tuberías de drenaje: recoge la solución nutritiva desde los canales y la lleva de retorno hacia el tanque.

Estos componentes podemos visualizarlos mejor en la figura a continuación.

componentes del sistema NFT en los tipos de sistemas de hidroponía

Recomendaciones

La lamina

  • La lámina de solución nutritiva debe ser entre 3 a 5 mm.
  • Dejar un espacio entre la lámina de solución y la base de la planta para asegurar el intercambio de oxígeno.

Operativas

  • Dependiendo de las exigencias del cultivo y las condiciones climáticas de la zona; los períodos de actividad e inactividad de la bomba pueden ser de:
    • 15 minutos encendida y 15 minutos apagado.
    • 15 minutos de encendido y 30 apagado.

Dimensiones

  • Los tubos contenedores de plantas con un largo máximo de no más de 12 metros.
  • El ancho de las bancadas (rectángulos donde están agrupadas las tuberías contenedores de las plantas) entre 1,6 - 1,8 m.
  • Pasillos con un ancho entre 0,7 – 1 m para poder movilizarse con facilidad dentro de las instalaciones.

Pendiente

  • La pendiente debe estar de 1 a 2 %.
  • Se debe garantizar por lo menos 50 cm de caída del agua al retornar, para garantizar aireación adecuada.

Entre las ventajas y desventajas de este sistema podemos mencionar las siguientes.

Ventajas

  • Menor costo de mano de obra al no ser necesario el riego manual.
  • Permite la automatización de proyectos grandes.
  • Mayor :
    • Oxigenación de las raíces de la planta en comparación con otros sistemas.
    • Posibilidad de automatización de todo el proceso.
    • Productividad.

Desventajas

  • Altos costos de instalación.
  • Los costos de operación pueden ser altos si no se controla el consumo energético de la bomba.
  • Existe el riesgo de contaminación general al haber un flujo compartido por todas las plantas.
  • Se pueden producir pocas especies vegetales, principalmente plantas de hojas o aquellas que sus raíces no tengan mucho crecimiento.

¿Qué cultivar con sistema NFT?

En esos sistemas se recomiendan cultivos de lechuga, siendo muy utilizado para:

  • Lechuga.
  • Rúcula.
  • Acelga.
  • Fresa, entre otros.

También es muy utilizado en sistema de agricultura vertical; ya que ofrece la posibilidad de colocar en estantes o estructuras piramidales aprovechando al máximo el espacio.

Avances tecnológicos sistema NFT

Los avances tecnológicos en estos sistemas van dirigidos hacia:

  • La automatización de los procesos, mediante el uso de:
    • Robots.
    • Sistemas de programación para los riegos y la nutrición de las plantas.
  • La utilización de variedades vegetales de mayor productividad en menor tiempo.

robots con plántula usados en los tipos de sistemas de hidroponía

Sistema hidropónico de raíz flotante

Como su nombre lo indica es una técnica de cultivo en agua caracterizado porque las plantas crecen de la siguiente manera:

  • Desarrollan su parte aérea flotando en una placa, generalmente de poliestireno expandido, dentro de un recipiente contenedor.
  • Tienen siempre sus raíces dentro de la solución nutritiva.

Por consiguiente, es uno de los sistemas más recomendados para principiantes en hidroponía a pequeña escala; debido a la simplicidad del sistema y menor costo de inversión.

Componentes

  • Contenedor o depósito de agua.
  • Bomba de aire.
  • Manguera para oxigenación.
  • Redes o cestas para sostener las plantas.
  • Medios de cultivo para apoyar la planta en la canasta.

plántulas de lechuga sembradas en los tipos de sistemas de hidroponía

Dentro de las ventajas y desventajas podemos mencionar las siguientes.

Ventajas

  • Ahorro del agua.
  • Fácil manejo.
  • Pocos componentes estructurales y de equipos.
  • Inversión baja en comparación con otros sistemas hidropónicos.

Desventajas

  • Dependencia de la bomba de aireación.
  • Se pueden producir pocas especies vegetales.
  • Poco práctico para grandes escalas.

¿Qué cultivar con sistema de raíz flotante?

Este sistema es recomendado para plantas de hojas o aromáticas de poco peso, los más recomendables son:

  • Lechuga.
  • Acelga
  • Rúcula.
  • Menta.
  • Apio.
  • Perejil.
  • Orégano, entre otros.

Sistemas de aeroponía

En este sistema las raíces de las plantas crecen en un entorno de niebla de solución; siendo una técnica avanzada y de mayor tecnología.

Cabe destacar, que el principio básico presenta las siguientes características:

  • Las plantas crecen en un entorno cerrado o semicerrado, pulverizando con aspersores o nebulizadores.
  • Se crea dentro del contenedor un microambiente con alta humedad relativa; lo que permite que las raíces crezcan suspendidas en el aire.

De manera que pueden presentar las siguientes formas:

  • Horizontal con los nebulizadores debajo de las raíces.
  • Estructuras colgantes cilíndricas o en forma de estrella en las cuales se coloca la solución nutritiva en la parte superior.

Componentes

  • Contenedores
  • Sistema de aspersión
  • Solución nutritiva

Esto lo podemos visualizar en la figura a continuación.

 

diagrama de aeroponía

Ventajas

  • Fácil de manejar.
  • Se puede utilizar en diferentes escalas de producción.
  • Crecimiento vigoroso de las raíces.
  • Consumo de agua y nutrientes es sumamente bajo respecto a otros sistemas de hidroponía.
  • Mayor rendimiento por planta.
  • Cosecha en menor tiempo.

Desventajas

  • Costo de instalación del sistema alto.
  • El mal manejo de la solución nutritiva se pude afectar la producción total del sistema.
  • Si existe descuido se pueden infectar las raíces por bacterias y hongos, se debe realizar monitoreo constante.

¿Qué cultivar con sistema de aeroponía?

Con este sistema se pueden cultivar vegetales de hojas; también se pueden producir especies como papa u otros que tendrían limitaciones en los otros sistemas hidropónicos.

Cultivos de papa en aeroponía

Avances tecnológicos sistema de aeroponía

Los avances tecnológicos en estos sistemas van dirigidos a lograr nebulizadores a alta presión; para garantizar la humedad en todo el sistema radical de las plantas.

Por otro lado, los tipos de luz cuando se produce bajo la forma indoor; es decir en estructuras internas donde se utiliza solo luz artificial.

plantas sembradas en diferentes tipos de sistemas de hidroponía
Fuente: https://www.growbarato.net/blog/aeroponica/

Sistema hidropónico en sustrato

El sustrato tiene la finalidad de proporcionar un anclaje para las plantas y la aireación de las raíces.

Pueden utilizarse sustratos inertes minerales o de origen sintético como:

  • Arena.
  • Grava.
  • Perlita.
  • Ladrillo molido.
  • Arcillas expandidas.
  • Espumas de polietileno, poliuretano, poliestireno y la espuma fenólica.

También existen de origen orgánico como aserrín, fibra de coco, la cascarilla de arroz, la cascarilla de café, entre otros.

Por eso, el tipo de sustrato elegido para la sujeción de los cultivos en hidroponía es muy importante; dada su influencia en la capacidad de oxigenación de las raíces y la retención de humedad.

En general se recomienda que tenga mayor de 50 % de retención de humedad y una porosidad superior al 60 %.

Permitiendo así una correcta nutrición, desarrollo de la planta y menos gasto energético en bombeos para incorporar solución nutritiva.

Características generales

  • Ser estériles o permitir su esterilidad.
  • Poseer propiedades físicas estables.
  • Permitir:
    • Una buena oxigenación de las raíces.
    • Excelente drenaje.
  • Retener la humedad de forma homogénea.

Ventajas

  • Se pueden producir cultivos más pesados y que necesiten tutorado.
  • Más económico.
  • Utiliza diversos tipos de contenedores.
  • Permite una buena oxigenación a las raíces, cuando el sustrato sea de calidad en las proporciones adecuadas.

Desventajas

  • Se requiere desinfección previa del sustrato.
  • Sustratos de origen orgánico pudieran tener presencia de algunos patógenos.
  • Tiende a acumular sales con mayor facilidad en el sustrato; por lo tanto requiere mayor monitoreo y lavado de las mismas.

¿Qué cultivar con sistema de sustrato?

Los cultivos que se pueden desarrollar en este sistema son aquellos que requieren tutorado, tales como:

  • Ají.
  • Pimentón.
  • Tomate.
  • Pepino, entre otros.

Es decir, este sistema se puede utilizar mayor variedad de cultivos; solo que para la agricultura vertical tiene sus limitaciones debido al peso relacionado con la utilización de los sustratos.

diferentes sustratos usados para los diferentes tipos de sistemas de hidroponía

Avances tecnológicos sistema de sustrato

Los avances en este sistema van orientados a utilizar sustratos que permitan retención de humedad, aireación y sanidad radical.

Igualmente se utilizan técnicas adaptadas como:

  • Goteros independientes para la incorporación de la solución nutritiva.
  • Colocación de plásticos en la parte superior para evitar la pérdida por evaporación en el sustrato entre otros.

Recomendaciones generales para todos los sistemas hidropónicos

Monitoreo

  • Monitoreo constante del pH y CE de la solución nutritiva.
  • Garantizar la calidad del agua a utilizar tanto en cantidad de sales como en salubridad.
  • Asegurar calidad post cosecha de los productos.
  • Realizar manejo integrado de plagas y monitoreo constante de los mismos.
  • Llevar planillas de registro de las operaciones con la identificación de responsable en cada operación realizada, corrigiendo cualquier eventualidad.

Las plantas

No colocar plantas de mala calidad o enfermas; si existen eliminarlas o sustituirlas de inmediato sobre todo en sistemas de recirculación como el NFT, porque puede contaminar todas las plantas.

La solución nutritiva

Al momento de preparar las soluciones nutritivas si se utilizan sales, se deben diluir primero en volúmenes pequeños; soluciones concentradas A,B,C.

Luego incorporar para producir el volumen total de la solución nutritiva.

Si la remoción de la solución nutritiva es realizada de forma manual se debe utilizar un elemento (agitador) limpio; preferiblemente de plástico.

Compilador: Ing. Agr. Smith Jiménez

Referencias consultadas

Castañares J. 2021. ABC de la hidroponía. INTA. Ministerio de agricultura ganadería y pesca de la Argentina. 15 p.

Beltrano J. y Jimenez D. 2015. Cultivos en hidroponía. Libros de Cátedra.Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. 181 p.

Gilsanz J. 2007. Hidroponia. INIA. Ministerio de agricultura ganadería y pesca de la República oriental del Uruguay. 32 p.

INCAP. 2006. Hidroponía: Sistema de cultivo NFT. Serie III: fichas tecnológicas. Ficha tecnológica N° 6. 12 p.

Si además de este artículo, deseas profundizar más sobre el tema, te invitamos a  ver un vídeo de tan sólo 2 minutos, sobre la producción de cultivos hidropónicos.

NOTA: Agropedia es una herramienta de Agrotendencia TV para la producción y difusión de conocimiento técnico-agrícola especializado enfocado a optimizar el uso de los recursos y mejorar significativamente el manejo de los sistemas de producción en América Latina. Puedes acceder a la información más actualizada sobre la agricultura en el mundo a través de nuestro portal web: Agrotendencia.tv

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