Factores a Considerar para la Elección del Sustrato Ideal en la Producción de Hortalizas

El término sustrato se aplica en la agricultura a todo material sólido, natural o de síntesis, que colocado en un contenedor, en forma pura o mezcla, permite el desarrollo del sistema radical y el crecimiento del cultivo pudiendo éste intervenir o no en la nutrición de la planta.

Un sustrato está formado por 3 fases y cada una de ellas cumple con una función específica e importante como se menciona a continuación:

Fase solida; es la responsable del anclaje de la raíz, asegurando así la integridad de la planta.

Fase liquida; importante en el suministro del agua y fertilizantes (nutrimentos) a la planta.

Fase gaseosa; es la responsable del transporte del dióxido de carbono y oxígeno entre la raíz y el medio externo.

Figura 1. Los sustratos están formados por las fases sólida, liquida y gaseosa, y cada una cumple con funciones específicas.

Según la información anterior es importante destacar que el porcentaje que  ocupe cada una de las fases, es manipulable de acuerdo a la granulometría del sustrato, con la finalidad de obtener las características ideales para un mejor desarrollo de los cultivos. Algunas razones por las cuales se ha llegado a tomar la decisión de usar materiales distintos al suelo son las siguientes.

1). Se tienen un manejo más controlado de la nutrición de la planta

2). Se evita el contacto con patógenos del suelo

3). Se puede producir en terrenos pedregosos, de tepetate o infértiles

4). Se evitan problemas causados por salinidad de suelos

5). Ahorro de agua y fertilizantes en el caso de la recirculación

Elección del sustrato

Comúnmente un productor, técnico o especialista se pregunta si ¿Existe un sustrato ideal para el cultivo sin suelo?, la respuesta inmediata es no, ya que el sustrato es un elemento más del complejo agroecosistema hortícola.

El mejor sustrato para producción variará para cada caso, de acuerdo con numerosos factores: tipo de material vegetal (semilla, estacas, plantas, etc.), especie cultivada, condiciones climáticas, tamaño y forma del contenedor, programas de riego y de fertilización, aspectos económicos, experiencia local en su utilización, etc.

Esta decisión es muy importante si queremos obtener un efecto positivo en la producción de nuestros cultivos con el uso de este medio por lo cual la elección del material se realiza principalmente en base a:

1. Un análisis de las propiedades físicas, químicas y biológicas.
2. Ensayos de evaluación agronómica.
3. Costo de adquisición, punto en el cual se pone en ocasiones mayor atención.

En un sistema de producción en sustrato se busca tener buenos resultados desde el inicio, es decir, buena germinación de semillas, enraizamiento y crecimiento de las plantas. Para que esto suceda, los sustratos deberían reunir las siguientes características:

Características físicas deseables:

1. Elevada capacidad de retención de agua fácilmente disponible*
2. Suficiente aireación*
3. Adecuada distribución del tamaño de partículas
4. Baja densidad aparente
5. Elevada porosidad total
6. Estructura estable, que impida la contracción (o hinchazón) del sustrato

Características físico-químicas deseables:

1. Baja o apreciable capacidad de intercambio catiónico, dependiendo de que la fertirrigación se aplique de modo permanente o intermitente
2. Suficiente nivel de nutrientes asimilables
3. Salinidad reducida*
4. pH ligeramente ácido y moderada capacidad tampón*
5. Mínima velocidad de descomposición

Otras propiedades deseables:

1. Libre de semillas de malezas, nematodos, plagas y enfermedades, y de sustancias fitotóxicas*
2. Reproducibilidad y disponibilidad
3. Bajo costo
4. Facilidad de preparación y manejo
5. Facilidad de desinfección y estabilidad frente a la misma
6. Resistencia a cambios extremos, tanto físicos como químicos y ambientales

Nota: Las marcadas con * son las propiedades que limitan en mayor grado el crecimiento de los cultivos.

Abad et al. (2005), menciona que salvo situaciones extremas ningún sustrato que cumpla con los requerimientos mínimos (características físicas principalmente) puede considerase inadecuado, porque las plantas responden a las características de los sustratos más que a sus constituyentes.

 

Figura 2. La elección del sustrato es muy importante si queremos obtener un efecto positivo en la producción de nuestros cultivos.

Cada uno de los factores marcará el rumbo de los resultados a obtener de nuestro cultivo, principalmente las propiedades físicas, ya que las químicas tienen menor relevancia a diferencia del suelo donde difícilmente se puede manipular.

Agua difícilmente disponible (ADD). % de agua en volumen que queda retenida tras aplicar una tensión de 100 cm (10 Kpa) de columna de agua.

Agua de reserva (AR). % en volumen de agua que se libera entre 50 cm (5 Kpa) y 100 cm (10 Kpa) de columna de agua de tensión.

Agua fácilmente disponible (AFD). % en volumen de agua que se libera entre 10 cm (1 Kpa) y 50 cm (5 Kpa) de columna de agua de tensión.

Capacidad de aire (CA). % en volumen de agua que se libera al aplicar una tensión de 10 cm (1 Kpa) de columna de agua.

Material sólido (MS). % en volumen ocupado por la matriz sólida del sustrato.

Espacio poroso total (EPT). Espacio de aire y agua, formado por la suma de ADD, AR, AFD y CA que se determina a partir de las densidades real y aparente

Figura 3. Curva característica de liberación de agua de sustratos (De Boodt et al., 1974).

Fuentes consultadas

• Castellanos J. Z. 2009. Manual de Producción de Tomate en Invernadero. INTAGRI. Celaya, Gto. México.
• Hernández, E. J. L. 2009. Propiedades Hídricas en Mezclas de Sustratos con Diferentes Proporciones y Tamaños de Partícula. Tesis de Maestría. Colegio de Postgraduados. Montecillos, Texcoco, Edo. de México. 94 p.