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Diciembre 2017 | Suelos

En hortalizas

Conceptos básicos para orientarse en el laberinto de los sustratos

Antes de analizar las características de los sustratos, debemos tener total claridad sobre el problema que queremos solucionar con su uso, postula el especialista portugués Miguel Meneses. de lo contrario nos perderemos en la multiplicidad de posibilidades y factores intervinientes en la elección. Luego de eso, podemos empezar a hablar de turbas, fibra de coco, cortezas, arcillas, puzolana, etc., y calibrar los aspectos importantes, tales como la retención de agua, el comportamiento frente a los fertilizantes, su velocidad de descomposición, la sinergia de las mezclas y, por supuesto, el costo. A continuación se presentan principios elementales para quienes se inician en el tema.

El portugués Miguel Meneses, Product Manager de Sustratos en Jiffy Group, efectuó una presentación sobre “Elección del sustrato para un cultivo y su objetivo de producción” en el reciente Seminario Internacional de Hidroponía efectuado en Olmué. En su charla se refirió a los fundamentos del tema, partiendo por la pregunta ¿cómo elegir un sustrato?

Lo primero que se debe tener en consideración es la gran diferencia entre el volumen disponible para las raíces en el suelo y el que tendrán en el contenedor. Dado que el sistema radicular estará más concentrado, también habrá que aportar más agua y más nutrientes por unidad de volumen (aunque menos agua y nutrientes en total por planta, dada su mayor eficiencia de uso).

Por otra parte, aun cuando la absorción de agua se hace naturalmente, sin consumo de energía, las plantas sí gastan energía para la absorción de nutrientes. Cuanto más activas las raíces, que es lo que esperamos en un ambiente controlado y protegido, más demanda por oxígeno habrá, en un espacio reducido. La respiración producirá anhídrido carbónico, CO2, y también lo harán los procesos de descomposición de materia orgánica, entrando en competición por oxígeno, el cual puede ser un elemento limitante.

Por lo tanto la entrega de agua, nutrientes y oxígeno en un volumen pequeño constituyen los retos principales de los sustratos, siendo las demás variables muy parecidas a las que intervienen en los suelos, postuló el especialista.

La primera función, la más amplia, la que casi todos tienen que utilizar y cumplir es la retención de agua.

Las tecnologías de fertirrigación facilitan el aporte de nutrientes durante el cultivo, pero sigue siendo muy importante lo que contribuye el sustrato.

LA PREGUNTA CLAVE ES PARA QUÉ QUEREMOS EL SUSTRATO

“¿Será que existe un sustrato para cada especie?” fue la segunda pregunta del portugués. Sin embargo, planteó, de una especie como tomate, por ejemplo, hay variedades que son distintas. Y no es lo mismo si se va a cultivar en campo o invernadero. Ni tampoco es igual si va a germinar en invierno o en verano… Entonces, más que contestar a esa pregunta, cabe reemplazarla por otra que nos ayudará a una mejor elección: ¿qué queremos que el sustrato haga, para qué lo vamos a usar?

Entre las respuestas más comunes están que sea barato, que almacene agua, que aporte nutrientes, que proteja contra enfermedades, que facilite el trasplante, que haga crecer a las plantas más rápidamente, que les permita un mayor desarrollo… etc.

Respecto de la primera respuesta, Meneses indica con ironía: “el sustrato más barato es aquel que no utilizamos”. De hecho, agrega, las plantas no necesitan sustratos y se las han arreglado durante millones de años sin ellos. “Somos nosotros quienes los necesitamos”. Pero no en todas las situaciones y obviamente hay muchas circunstancias en que “no hace falta sustrato para nada”. Es el caso, ejemplifica, de las siembras directas, el transplante a raíz desnuda, bulbos, rizomas, etc.

Pero hay actividades donde saldrá económicamente más conveniente gastar dinero en un sustrato. Lo barato y caro no corresponde de manera directa al costo por litro; el precio debe ajustarse considerando diversos factores. Por ejemplo, puede ser que necesitemos menos litros de un sustrato que otro para cubrir las necesidades de la planta. También un error común se presenta cuanto se pone más material del requerido: con 1,5 litros de sustrato en una maceta que necesita 1 litro, el precio automáticamente subió un 50%. Pero además al hacer algo así se está pagando “de la manera más cara”, subraya el experto: “por el hecho de haber apretado más material sólido en el recipiente, estamos quitando poros preciosos, que son los que valen, donde estaría el aire y el agua; o sea, pagamos para dañar el producto”. La solución económica parte por utilizar el sustrato que aporte aquello que nos hace falta, no más ni menos de lo que realmente queremos.

LA PRINCIPAL FUNCIÓN DE UN SUSTRATO ES EL APORTE DE AGUA A LAS PLANTAS

“La primera función, la más amplia, la que casi todos tienen que utilizar y cumplir –afirma Meneses– es la retención de agua”. Sin embargo, hay sustratos que no guardan agua, y también ocurre que a veces conviene sacrificar parcialmente la retención para ganar en otros aspectos. En cualquier caso, esta capacidad es una de las que en mayor medida distingue a los diversos materiales.

Al conservar agua, el sustrato es una protección ante las limitaciones del sistema de riego y permite responder frente a las variaciones en la transpiración. Imaginemos que queremos transportar una planta sobre un sustrato que no retiene agua. Tendría que tener un sistema de riego acoplado que fuera capaz de responder a cada variación de consumo de cada planta en su contenedor. “Menos mal que nos somos tan complicados; el sustrato hace eso”, comenta el experto.

Cuadro 1. Promedios de retención de agua en diversos sustratos.

¿Cuál es la mejor forma de medir la capacidad de retención hídrica del sustrato? A veces se menciona los gramos de agua por gramo de material, pero casi siempre a nivel de usuario no importa tanto si el sustrato es más ligero o más pesado, sino el agua que se puede dejar en un determinado volumen. Una comparación estándar, por lo tanto, se va a expresar como porcentaje del volumen (cuadro 1).

En un extremo del cuadro 1 se puede apreciar, por ejemplo, que un litro de arena gruesa podrá conservar 60 cc de agua, mientras la arena fina llegará a 100 cc. En tanto, materiales comúnmente utilizados en las mezclas de sustratos, como la corteza de pino cercana al 100% de lignina (producto diferente a la corteza de pino compostada que se comercializa en Chile) y el coco pith, guardan un 40% y 70%, respectivamente. En el otro extremo de la tabla, un litro de turba rubia retendrá 900 cc, casi uno a uno. Es importante indicar que se trata de valores promedios, de referencia, pues varían conforme a factores como granulometría y características específicas de cada material.

Figura 1. Curvas pF de dos sustratos.

¿A QUÉ SE DEBEN ESTAS DIFERENCIAS EN LOS VALORES DE RETENCIÓN DE AGUA?

La respuesta a la pregunta del subtítulo se encuentra en la porosidad al interior de las partículas, que es muy específica de cada material. No hay que confundirla con la porosidad entre las partículas. Sería en efecto muy fácil poner partículas gruesas, aumentando los intersticios. Lamentablemente esos huecos solo son un vacío que no conserva el agua.

El material con mayor porosidad interna es la turba rubia fina del musgo Sphagnum. En un litro, el total de sólidos puede representar apenas el 4%; casi no ocupan lugar. Todo lo demás corresponde a la fracción de espacios que se pueden llenar con agua y aire. Otro material rico en porosidad interna es la fibra de coco, aunque sus sólidos llenan un mayor porcentaje del espacio. Sin embargo, tiene la ventaja de que sus paredes, al ser más gruesas, tienen mayor resistencia y se descomponen más lentamente que la turba, la cual es más delicada y susceptible a daños. El coco tolera de mejor manera un manejo mecanizado y puede manipularse con menos cuidados.

Otro aspecto relevante se refiere al diámetro de los poros, pues definen el comportamiento del agua. Los poros grandes pierden o entregan el agua más fácilmente, en tanto que los poros pequeños la retienen en mayor medida. Por una parte, un material de poros pequeños tenderá a una conservación mayor del agua que uno de poros grandes; por otra, la planta deberá ejercer una fuerza de succión mayor para extraer el agua del primero que del segundo. Las plantas tienen diferentes capacidades de succión y el sustrato debe adaptarse a esa condición. La mayoría de las plantas de uso agrícola logran un desarrollo sin restricciones con presiones de succión entre 10 y 50 cm de columna de agua (cm c.d.a.)

Los poros grandes guardan aire y los pequeños agua, sentencia Meneses. La proporción entre unos y otros es lo que define el comportamiento del aire y el agua en el sustrato, pues en realidad hablamos de una gradación: cuando está saturado, todos los poros tienen agua, y a medida que esta se extrae van llenándose de aire. Para comparar en cada momento la proporción de agua y aire de un sustrato se utiliza la curva pF, la cual representa la capacidad del material para retener el agua a medida que aumenta la fuerza de succión. La figura 1 permite comparar las curvas pF de una corteza de pino fina (cercana al 100% de lignina) y de una turba báltica rubia media.

Al revisar ambas curvas, vemos que la porosidad total de la corteza de pino –ocupada por agua o aire–, es del 85%, y que el 15% restante corresponde a los sólidos; en el caso de la turba, estas cifras son de un 95% y 5%, respectivamente. Cuando los sustratos se encuentren saturados, ese 85 y 95% estarán ocupados en su totalidad por agua, con un 0% de aire.

Como las plantas agrícolas trabajan sin esfuerzo con presiones de 10 a 50 cm c.d.a. y entre esos niveles de succión el volumen de agua en el sustrato de corteza de pino va de 40% a 25%, quiere decir que en ese material utilizamos un 15% del volumen de agua (40% menos 25%) para un crecimiento fácil. En la turba, en cambio, entre esas presiones utilizamos un 20% del volumen de agua (60% menos 40%) sin frenar el crecimiento de la planta.

Normalmente las mezclas de sustratos se hacen para complementar una falla de la materia prima. Por ejemplo, algunas turbas son muy buenas pero un poco flojas, se descomponen fácilmente, y hay que crear algo que le dé un “esqueleto”, que le otorgue estructura. También cuando la turba se ha dejado secar más de la cuenta, presenta una resistencia a la reabsorción de agua, por lo cual se puede acompañar de materiales que tienen una afinidad natural con el agua.

A veces hay sinergia entre sustratos, pero también a veces no la hay, advierte Meneses, y desaconseja hacer mezclas simplemente por hacerlas.

Cuadro 2. Capacidad de intercambio catiónico (CIC) de dos turbas y fibra de coco.

NUTRIENTES, CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO Y PODER TAMPÓN

Hoy día, gracias a la tecnología de fertirrigación, al uso de goteros y a los sistemas de programación, es mucho más fácil aportar nutrientes durante el cultivo, pero sigue siendo muy importante lo que contribuye el sustrato.

La capacidad de intercambio catiónico (CIC) del sustrato se relaciona con la posibilidad del mismo de guardar los nutrientes, lo cual determina la distancia de tiempo que podrá haber entre una aplicación de fertilizantes y la siguiente. Materiales inertes como la perlita y la arena, por ejemplo, tienen valores de CIC de cero o muy cercanas a cero. El cuadro 2 muestra la capacidad de intercambio catiónico de dos turbas y de fibra de coco. De acuerdo a Miguel Meneses, la forma más económica de incrementar la CIC de un sustrato se logra mediante la adición de la turbas pardas o negras, que tienen mayor densidad que las turbas rubias, ya que todas las turbas tienen el mismo valor de CIC por gramo de materia seca y por lo tanto la CIC será mayor donde haya más g/litro.

Respecto del pH, materiales como la perlita, la puzolana, la corteza de pino y las arenas no requerirán de modificaciones para adaptarse a las necesidades del cultivo. Las turbas, en cambio, provienen de las turberas con pH muy bajos, del orden de 3,5 a 4. Por tanto será necesario añadir cal (entre 3 y 8 kg/m3) para llegar a los pH recomendados para las plantas agrícolas, en torno a 5,5-6. Como contrapartida a este inconveniente, comentó el expositor, la adición de cal otorga al sustrato un poder tampón que hace más estable su pH ante cambios vinculados a la fertilización.

Las plantas tienen diferentes capacidades de succión y el sustrato debe adaptarse a esa condición.

La solución económica parte por utilizar el sustrato que aporte aquello que nos hace falta, no más ni menos de lo que realmente queremos.

CARACTERÍSTICAS DE DISTINTOS TIPOS DE TURBAS Y SUS IMPLICANCIAS

En cuanto a la sanidad, las turberas que no han sido intervenidas por el ser humano (turba virgen) se encuentran libres de otros vegetales aparte del musgo Sphagnum y por tanto también de malezas, así como de patógenos y plagas asociadas a las plantas. Sin embargo, hay turberas que fueron cultivadas en el pasado, por lo general con praderas, y no ofrecen esa garantía. Existen certificaciones, como RHP (Regeling Handels Potgronden), que acreditan cuando se trata de una turba virgen.

Se distinguen las turbas rubias, que se encuentran en las capas superiores de las turberas, y las turbas pardas y negras, ubicadas a mayor profundidad. Las primeras son más esponjosas, más ligeras, absorben agua ampliamente pero también la sueltan más ampliamente, y se descomponen y apelmazan en menor tiempo. Las turbas negras o pardas son más densas, duran más sin descomponerse que las rubias, y así como les cuesta más absorber agua la sueltan después con mayor lentitud.

Las turbas también se distinguen por la forma en que fueron cosechadas. El sistema de “extracción horizontal” (también llamado “de molienda”) se aplica a la turba superficial (rubia), es más económico pero genera un material más desmenuzado porque suele requerir de varias pasadas con maquinaria. Para muchos usos esto no tiene la menor importancia, pero hay cultivos que precisan de una estructura más gruesa y estable, y para obtener dichas características se realiza la cosecha vertical en bloques. Mientras alrededor del 90% de la turba de extracción horizontal tendrá un tamaño de unos 5 mm, la de extracción vertical viene cribada por diferentes tamaños: 6 a 7 mm, 7 a 15, 15-25, 25-35mm.

Asimismo las turbas se distinguen por su origen geográfico y la especie de Sphagnum. Mientras en Irlanda las temperaturas, si bien bajas, no llegan a la congelación y por tanto siempre está ocurriendo una descomposición, en las turbas  provenientes de países con inviernos de temperaturas bajo el punto de congelación, como Estonia, Rusia o Finlandia, la descomposición se detiene. La turba rubia de Irlanda, por ejemplo, es más densa, más descompuesta y más estable. En consecuencia, los comportamientos como materiales para sustrato de las turbas de distintos orígenes serán diferentes. Existen en el mercado combinaciones de estas turbas para responder a distintos objetivos.

DERIVADOS DEL PERICARPIO DE COCO: NO TODO ES FIBRA

El pericarpio del coco tiene tres zonas distintas. La parte externa o epicarpio es una estructura muy dura, corácea, brillante, de la cual se obtiene el coco chopped o shredded husk (coco picado o cáscara triturada). De la sección media se hace el coco pith (mesocarpio de coco), molido, con poca fibra. La parte interior o endocarpio contiguo a la nuez del coco, da origen al coco fiber (fibra de coco), las fibras largas. El tamaño en que está picado el coco no define cuánto va a durar, “el coco que es más grueso al principio no necesariamente va a ser el más grueso dentro de dos o tres años en la maceta”. Lo determinante es el segmento del pericarpio del cual fue extraído. Por ejemplo, el coco fiber guarda poca agua, pero es más resistente, se descompone despacio.

Los tipos de tratamientos que reciben los materiales de coco son:

  • Enriado (retting), parecido a la inmersión en agua de las varas para hacer canastos.
  • Compostaje.
  • Lavado, para eliminar sodio y taninos. Es común ver que después de 6 meses el agua sale del saco de coco todavía con un tono marrón, color té. Eso no está bien lavado.
  • Tamponado: la CIC de la fibra de coco (45 meq/100 g) hace que no todo el sodio ni el potasio salgan con un buen lavado, y si se mide la conductividad se encuentra un nivel de 0,2; están ahí, aunque no disueltos. Para sacarlos hay que sustituir estos cationes por calcio y magnesio. La calidad del tratamiento es muy importante y se verifica con un análisis en el cual se utiliza cloruro de bario.

La certificación RHP, ya mencionada, revisa estos parámetros y también aplica evaluaciones sanitarias, importantes tratándose de plantas de consumo humano.

ALGUNAS PALABRAS SOBRE LAS ARCILLAS, COMPOST, MADERA, CORTEZA, PUZOLANA Y PERLITA

Entre otras materias normalmente utilizadas, las arcillas aportan ventajas interesantes: incrementan la capacidad de intercambio catiónico, aumentan el poder tampón, y sirven de humectante natural por su afinidad hídrica, contribuyendo al agua de reserva. Algunas de ellas operan como aglomerantes, lo que facilita la manipulación y mecanización de los sustratos.

Las arcillas tampoco son todas iguales. Las primarias, que se obtienen de rocas molidas, no tienen contaminación con malezas o patógenos. Las secundarias, ya existentes, se forman por deposición, y podría ser que tuvieran contaminaciones no deseadas. RHP solo admite el empleo de arcillas primarias.

Otro factor de calidad de las arcillas es la superficie específica: cuanto más fina, mejor, porque es el exterior y no el interior de la partícula el que tiene intercambio con las raíces, intercambio con los nutrientes. Para prevenir el lavado de esas arcillas “superfinas” se utilizan aquellas con adhesividad natural para que se mantengan pegadas a los sustratos.

El compost es un material interesante que se usa mucho en países donde las leyes ambientalistas obligan a incluir un porcentaje de contenido que no provenga de turberas. El compost debe cumplir dos condiciones esenciales; por una parte, estar estabilizado, o sea con una tasa de respiración cercana a cero; por otro lado, debe hallarse libre de contaminantes como metales pesados, algo difícil de garantizar con productos provenientes de desechos municipales.

La fibra de madera ofrece las ventajas de ser económica, ligera de peso y de entregar una buena absorción de agua. Su limitante es la tasa de respiración, dado que se trata de celulosa fresca. Por consiguiente, Meneses indica la inconveniencia de que sobrepase un 15% del sustrato: “si no, ya empezamos a criar demasiados microorganismos, consumiendo nutrientes y luchando por el oxígeno que nos hace tanta falta”.

La “corteza de pino” de la que habla el especialista corresponde a la del tipo atlántico, del pino marítimo, con lignina casi al 100%, sin celulosa. Como lignina prácticamente pura, se trata de una corteza que no puede ser compostada, siendo un material que no se descompone. Tiene una estabilidad estructural muy grande.

De la puzolana, el portugués señaló que, pese a sus interesantes ventajas, su peso de alrededor de 600 kg/m3 hace muy caro el transporte y, consecuentemente, dificulta la comercialización. La perlita, parecida a la puzolana, posee poros muy grandes que no logran contener el agua en su interior.

“El mundo de los sustratos es muy amplio”, concluyó. Conocer las características de cada material es clave para moverse en él, pero para llegar a destino eso no basta, hay que tener mucha claridad acerca de cuál es el objetivo que queremos lograr, de lo contrario no sabremos a dónde dirigirnos.