Hidroponía es la agricultura que se realiza sin necesidad de utilizar el suelo, cuyo componente principal es el agua y otras soluciones que son absorbidas por las raíces haciendo posible el desarrollo y producción de hortalizas y vegetales. Te invitamos leer este artículo y así podrás conocer todo lo relacionado con este tipo de cultivos.
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¿Qué es la hidroponía?
La hidroponía se define como el método para cultivar sin tierra. Es decir es la agricultura que utiliza agua y otras soluciones minerales en lugar del suelo. Se denomina también cultivo hidropónico del griego Hidroponíago ὕδωρ, hýdōr que significa agua, labora y trabajo.
La hidroponía fue definida por Gericke como el desarrollo de cultivos en soluciones minerales, sin ningún tipo de sustento sólido para mantener las raíces. Para el autor citado, el manejo de cultivo en arena o grava no se podía definirse como forma hidropónica de plantación. (Te sugerimos leer el reino Plantae)
Definir hidroponía es confuso, por el hecho de que no todos los cultivos sin suelo son hidropónicos, para pertenecer a esta categoría no se debe contar con suelo agrícola y además, hay que utilizar soluciones minerales para que las plantas puedan absorberlas para alimentarse y por ende, crecer.
Este método las raíces se nutren absorbiendo una solución nutritiva y nivelada diluida en agua con componentes químicos fundamentales para el progreso de las plantas.
En tal sentido, cuando se utiliza el cultivo a través de la hidroponía las plantas crecen únicamente con la solución acuosa. También puede producirse el crecimiento de las plantas por medio inerte como con arena lavada, grava o perlita, entre otros componentes.
El cultivo hidropónico, es diferente al tradicional, porque se prescinde en su totalidad de la tierra. Además las plantas cultivadas por este método no usan pesticidas.
En los huertos hidropónicos las raíces han de estar suspendidas y sus soportes son múltiples o variados, entre ellos pueden utilizarse corteza, grava u otros materiales, pero lo que si debe estar siempre presente es el agua aunada a los nutrientes requeridos para que las plantas puedan desarrollarse de manera efectiva.
Historia de la hidroponía
A pesar de que en el pasado los aztecas cultivaban en jardines cuyas plantas estaban cubiertas por el agua de los lagos denominados chinampas. Pero en este tipo de plantación se utilizaba tierra.
Asimismo, en los jardines colgantes de Babilonia, cuyas plantas fueron regadas desde la terraza, no se ha comprobado que en sus cultivos se utilizase tierra.
En tal sentido, la hidroponía es una técnica donde se utilizan soluciones minerales con el aporte de nutrientes, sin que exista la necesidad de la tierra. Es comúnmente conocida como plantas aéreas. Este tipo de cultivos existía en Roma. Así se puede mencionar al emperador Tiberio utilizó la plantación de pepino valiéndose de las técnicas hidropónicas.
Ahora bien, la hidroponía es una técnica que aparece en la historia desde el año 382 a.C. Sin embargo, es a partir del año 1600 cuando aparecen las primeras evidencias escritas al respecto. Así que el belga Jan van Helmont escribió su práctica con plantas obtenidas a través de líquidos nutritivos con agua.
No obstante, el primer trabajo publicado en el cual se hace referencia a la hidroponía o cultivo de plantas terrestres que fueron desarrolladas sin necesidad de suelo fue Sylva Sylvarum (1627) de Francis Bacón.
En 1699, John Woodward publicó los resultados de un experimento desarrollado con plantaciones de menta verde, unas las sembró con aguas mezcladas con sustancias del suelo y en otra con agua purificada. Observó que los cultivos se desarrollaban mejor cuando las fuentes de aguas no eran tan purificadas.
Otros antecedentes
De Saussure en 1804 mostró el principio de que las plantas contienen componentes químicos obtenidos del agua, suelo y el aire. Por su parte, los botánicos alemanes Julius von Sachs y Wilhelm Knop para 1860 fueron los primeros en mejorar las soluciones nutrientes para cultivar plantas sin tierra. (Te invitamos a leer sobre jardines pequeños)
Este sistema o método de cultivo sin tierra. Es decir, plantaciones en soluciones minerales solution culture se utilizaron en diferentes investigaciones y se incorporaron a la enseñanza. Aspectos que se mantienen en la actualidad, considerándose un tipo de hidroponía donde no hay medio inerte.
El profesor William Frederick Gericke de la Universidad de California en Berkeley, en el año 1928 sugirió por primera vez utilizar los cultivos en solución para la producción vegetal agrícola.
Tales resultados lo llevaron a escribir en el año 1929 un artículo denominado Acuacultura: un medio para producir cosechas. Así que por similitud, este término geopónica, que en griego antiguo es agricultura, condujo a una rama novedosa como es la hidroponía para 1937. (Te sugerimos leer sobre la horticultura)
No obstante, este término fue sugerido por el Dr. W. A. Setchell, de la Universidad de California de hydros (agua) y ponos (cultura / cultivo). A partir de las investigaciones de Gericke sobre la hidroponía como forma de revolución agrícola, que condujo a solicitudes de información relacionada con esta forma de cultivo.
Otras investigaciones
El investigador no estuvo dispuesto a develar sus secretos. Además sus hallazgos eran el fruto de estudios desarrollados en su hogar en tiempo libre. Para dedicarse a esta actividad se retiró de la universidad de California. En 1940, Gericke escribió un una guía sobre el cultivo del suelo titulada Guide to Soilless Gardening.
Otros especialistas en nutrición de las plantas Dennis R. Hoagland y Daniel I. Arnon de la Universidad de California desarrollaron investigaciones sobre las aseveraciones de Gericke. Culminados sus hallazgos escribieron un boletín desacreditando las afirmaciones sobre hidroponía, estableciendo que los cultivos que resultan mejores son aquellos cosechados en tierras fértiles.
Aunque las investigaciones no consideraron las ventajas de la hidroponía, como que las raíces de las plantas con este tipo de cultivo tienen acceso de manera permanente al oxígeno, así como a la cantidad agua requerida.
Sin embargo, esta situación, no se puede controlar cuando se desarrollan cultivos sobre-irrigado y sub-irrigado. A diferencia de la hidroponía que evita que este hecho ocurra, porque se suscita un drenado y recirculado del agua cuando la planta no la absorbe.
No obstante, en los cultivos en tierra los agricultores deben poseer adecuados conocimientos sobre el tipo de plantación y las cantidades de riego que necesitan sus raíces para que puedan obtener oxígeno y realizar su adecuado metabolismo.
Los investigadores señalados realizaron diferentes fórmulas para soluciones de nutrientes minerales, las mismas fueron modificadas por Hoagland y su técnica que sigue utilizando en la actualidad.
Éxitos iniciales y posteriores
Durante la Segunda Guerra Mundial la tropa estadounidense en el Pacífico utilizó la técnica hidropónica y logró cultivar verduras frescas que compartieron con las tropas que hallaban en guerra con Japón en sus islas.
Debido a que en esos lugares no hay suelo disponible. Además, trasladar este tipo de verduras a los soldados resultaba muy costoso. Este tipo de cultivo resultó ser una de las primeras experiencias exitosa de la hidroponía.
Posteriormente, en los años 60 Alen Cooper en Inglaterra puso en marcha un proyecto denominado Nutrient Film Technique, en el Centro Epcot de Disney puso en marcha diversas técnicas hidropónicas.
Por otra parte, en la décadas de los 80 la NASA ha desarrollado investigaciones sobre su CELSS siglas que significan Sistema de Soporte de Vida Ecológica Controlada. Durante ese mismo periodo se inició la comercialización de sistemas hidropónicos para promover este tipo de cultivo entre los agricultores.
A partir del 2010, el desarrollo y avance de esta técnica ha promovido la comercialización de sistemas para el manejo y práctica de la hidroponía. Así que desde ese entonces es fácil la obtención de un kit que contribuye con el desarrollo de este tipo de cultivo.
La hidroponía o técnica de cultivo sin suelo, que en inglés se denomina floating que significa flotante, en la actualidad es utilizada en gran escala para la producción de plantas de tabacos. Esta forma de plantación evita las almácigas en el suelo que necesariamente deben desinfectarse para evitar las malezas e insectos.
Posteriormente en Holanda y otros países desarrollados, utilizan de manera intensiva el cultivo sin suelo o flotante, además, han adaptado unas técnicas para elevar la calidad de la producción. Entre las técnicas se destacan la perlita, la fibra de coco, la cascarilla de arroz tostada, la lana de roca, entre otros.
Características de la hidroponía
La hidroponía es un tipo de cultivo que presenta una serie de características tales como las que se destacan a continuación:
Absorción de minerales
Todas las plantas que se cultivan por medio de la técnica hidropónica similar a las acuáticas absorben las sustancias esenciales, es decir los minerales a través de los iones inorgánicos que están presentes en el agua. (Te sugerimos leer enfermedades del tomate)
El suelo posee reservas de nutrientes y minerales, aunque no es el elemento esencial para el crecimiento de la planta. Así que los minerales y otros alimentos que se hallan en la tierra se pueden disolver en el agua. Es decir, este proceso es suficiente para que las raíces de la planta absorban lo que necesitan crecer y reproducirse.
Al absorber los nutrientes que se encuentran en el agua, ya no necesita del suelo para prosperar. Situación que es común para la mayoría de las plantas terrestres, aunque unas alcanzan mejor progreso que otras.
Ideal para cualquier ambiente
La hidroponía es una actividad agrícola ideal para cualquier ambiente, más aún para aquellos lugares donde las condiciones con respecto a la práctica agropecuaria son adversas. De ahí, que combinando el cultivo de plantas sin suelo con otras técnicas como por ejemplo el manejo de invernaderos se obtienen excelentes resultados inclusos superiores a los que se obtienen en cultivos a cielo abierto.
Forma sencilla, limpia y de bajo costo
Cultivar plantas utilizando el método hidropónico es sencillo, limpio y con muy bajo costo. Es decir, que es fácil producir vegetales con rápido crecimiento y ricos en nutrientes. Se utilizan pocos recursos como por ejemplo de productos reusables o de provecho. No necesitaran terrenos. Tiempo libre.
Evita la contaminación
El cultivo sin agua o flotante, ha alcanzado desarrollo comerciales al punto de que muchas plantas ornamentales y de tabaco se cosechan a través de la hidroponía por la ausencia de terrenos adecuados, como es el caso de los contaminados por microorganismos que ocasionan enfermedades a las plantas o por usas aguas subterráneas que degradaron la calidad de los suelos.
En tal sentido, esta técnica de cultivo sin suelo evita las limitaciones que posee el suelo en la agricultura convencional mediante el uso de sustratos. Esto porque en hidroponía el material sólido es usado para su alimentación, a diferencia que cuando se planta en el suelo donde esté también corresponde al soporte para la planta.
No posee suelo agrícola
La plantación hidropónica no posee suelo, lo que significa que no posee el efecto amortiguador o buffer que brinda el suelo agrícola. Esto puede ocasionar algunas dificultades con respecto a la oxigenación de las plantas por sus raíces.
Complejo para cultivos a gran escala
Este tipo de plantaciones presenta algunas limitaciones cuando se desea realizar a gran escala económica. Debido a que puede ser compleja la actividad.
Técnica estándar
La hidroponía se puede considerar una técnica que cualquier persona puede desarrollar como medio de diversión, investigación, demostración. En otras palabras, es un popular pasatiempo.
Clasificación de los cultivos hidropónicos
En los cultivos sin tierra el uso del sustrato facilita el control de todos los elementos que afectan a la planta, como la oxigenación, nutrición y la humedad. La hidroponía se refiere al no uso del suelo natural. Por tanto, de base para colocar las el cultivo se utilizan materiales como fibras de coco, turba lana de roca y perlita agrícola son sustancias para este tipo de cultivos.
Ahora bien los cultivos hidropónicos se clasifican en abiertos y cerrados, tal como se describen a continuación:
Sistemas hidropónicos abiertos
Los primeros sistemas hidropónicos fueron abiertos. En este sentido, no se consideran las consecuencias ambientales que se originaba al lanzar a los afluentes los materiales que habían sido utilizados.
Actualmente hay sistemas abiertos capaces de soportar un segundo cultivo, afianzamiento por plantas que progresan en pequeñas lagunas de base impermeabilizados. También se están experimentando otros.
Método cerrado
Son aquellos cultivos hidropónicos que reutilizan los nutrientes y de esta manera evitan el impacto ambiental. Es decir, que las sustancias cargadas de iones pueden ser utilizadas por otras plantas.
En este aspecto, el método cerrado de hidroponía considera el cuidado del ambiente como prioritario y por tanto, reutiliza los nutrientes en otros cultivos. Aunque para ello, es preciso valerse de una forma tecnológica más compleja debido los aspectos y elementos automatizados que se ameritan para llevar a cabo esta forma de cultivo sin suelo.
Para evitar la variación de las soluciones que no modifiquen sus parámetros químicos es necesario automatizar el proceso. Acciones que han generado el control de pH-metros y conductímetros en línea.
También la hidroponía ha dado origen a procesadores para el manteniendo del control a través de válvulas solenoides o hidráulicas, con la finalidad de equilibrar la solución, valiéndose para ello de programas digitalizados que determinan la frecuencia para agregar los ácidos al momento de que suba el pH.
Por otra parte, la disolución eleva la conductividad eléctrica, así como otros procesos que hacen posible la intervención con el ambiente en que las plantas están evolucionando en tamaño y en su desarrollo.
Uso de contenedores
Recientemente se ha puesto en marcha un sistema de hidroponía con contenedores que ha generado excelente resultados. Por otra parte minimiza en un 90% el uso de agua y 80% menos de fertilizantes que lo utilizado en la agricultura tradicional.
En este sistema se debe asegurar que el agua pase por el mismo sitio con una frecuencia o intervalos de 12 minutos. Ahora bien, el desafío actual es convertir estos contenedores en granjas portátiles. Además, se aspira que este sistema sea recibido con satisfacción por los ambientalistas.
Se considera que utilizando la hidroponía en contendores se puede alcanzar una cosecha anual alrededor de una 40 o 50 toneladas de vegetales, lo que sería alrededor de 4 a 6 mil unidades semanales. Es decir, superior al número de unidades que se consiguen en un mismo espacio utilizando los métodos de cultivo y cosecha tradicional en la agricultura.
Los contenedores de transporte abandonados son ideales para el cultivo hidropónico urbano, a lo cual se les pueden usar para producir localmente grandes cantidades de verduras frescas.
Este tipo de granja cajón puede poseer un sistema de monitoreo y además las sustancias minerales nutritivas pueden volverse a utilizar.
Tales experiencias han sido desarrolladas en Estados Unidos, donde un número significativo de contenedores de transporte se emplean como medio para cultivar diferentes vegetales y frutas como fresas, hierbas, lechugas y diferentes verduras.
En los contenedores de transporte pueden utilizarse alrededor de 2800 almacenes de germinación y producir cultivos alrededor de 320 por pie cuadrado, es decir, 30 metros cuadrados. Estos pueden equiparse con luz artificial, armazones de siembra, ventilación, climatización y todos aquellos componentes que requiere este tipo de cultivo.
Los tipos de elementos que requiere para el desarrollo de la hidroponía en los contenedores se destacan depósito, bomba y sistema de monitoreo e inspección. Así como los sensores para inspeccionar las condiciones ambientales del interior.
Solución Nutritiva
La solución nutritiva en los cultivos hidropónicos consta de 13 elementos minerales principales, tales como: potasio, nitrógeno, fósforo, magnesio, azufre, calcio, hierro, manganeso, cobre, zinc, silicio, cobre, Boro y Molibdeno.
Hidroponía y el medio ambiente
El cultivo hidropónico se constituye en el método de cultivo recomendado cuando el suelo disponible no reúne las condiciones idóneas para ser cultivado. Ahora bien, esta técnica para el desarrollo y producciones de plantas vegetales u ornamentales se lleva a cabo a través de una fuente de agua impulsada por bombeo por medio de un sistema y recipientes con soluciones.
Estas concentraciones son nutrientes, para ello además se utilizan cabezales de riego y canales en donde se hallan los sustratos, los conductores y por supuesto las plantas. A esto se le añade, los conductores o aplicación de ferti-riego y a su vez el recibidor del afluente.
El cultivo tradicional a gran escala conduce a una alta sobrecarga de patógenos. Esto significa una excesiva acumulación de iones que conduce a elevar el sodio, por tanto el deterioro de la tierra que ha originado al cultivo hidropónicos.
Para el desarrollo de la hidroponía de forma extensiva o comercial es preciso seguir las normas y procedimientos que garanticen la armonía con el ambiente en el sentido de emplear métodos de recirculación de las concentraciones a los cultivos.
Esto significa que la descarga de los mismos ha de evitar que las sustancias lleguen al suelo, a los afluentes de agua y los nutrientes efluentes al suelo, cursos de agua y a otros hábitats.
Lo planteado pone de manifiesto que el uso de los cultivos hidropónicos de alta productividad y beneficio económico ha de considerar que este no origine impacto negativo en el ambiente.
Entre los cultivos que se pueden desarrollar con la técnica hidropónica se destacan: lechuga, repollo, pepino, tomate, pimiento, espinaca, entre otros.
Cultivos extremos en la Antártida
El invernadero más extremo del planeta se encuentra en Alemania específicamente en la Antártida donde se llevan a cabo estudios en la estación germana Neumayer III donde se cosechan una gran cantidad de kilos de verduras frescas que en época de invierno, sin luz solar, tierra y pesticidas.
Esta forma de cultivo tiene por finalidad abastecer productos agrícolas o alimentos a las personas que se encuentran o habitan en condiciones extremas o incluso espacio.
Por otra parte, la estación Neumayer III está desarrollando el cultivo de pimientos. Pero se detuvo el desarrollo o producción de las frutas de fresas. En este proyecto se ha logrado cosechar kilos de lechugas, tomates, pepinos. Aunado a esto, se ha puesto en marcha otro invernadero, aunque las cosechas de fresas aún no han sido posibles.
Sin embargo, el ingeniero encargado de la estación Neumayer III destaca que las plantas se desarrollan de forma ideal e incluso alcanzan a obtener muchas flores.
No obstante, el proceso de polinización no ha funcionado. Razones por las cuales se debe investigar las razones.
Evidencias de las investigaciones
Por su parte, el investigador Paul Zabel, mostró la cosecha de los primeros pimientos verdes, aunque la cantidad obtenida fue inferior a las expectativas que se tenía al respecto.
Otras investigaciones con relación a este tipo de cultivo de hidroponía el investigador citado los ha documentado por alrededor de un año como son la siembra de lechugas y tomates.
En el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) el cultivo de plantas debe proporcionar no solo la dieta de la tripulación. Debido a que este tipo de plantaciones tienen como base la investigación que arroje información para las próximas misiones en torno a los viajes a la Luna y Marte.
Se ha mostrado que en contenedores aislados con superficie de 13 metros cuadrados las plantas progresan pesar de que la temperatura externa sea hasta de -42 grados centígrados y sin tierra, luz de día y sin necesidad del uso de pesticidas.
Para el desarrollo de estas investigaciones con el cultivo hidropónico la energía necesaria procede de la estación Neumayer III, ubicada a 400 metros de distancia.
En este sentido, se han cosechados 183 kilogramos de hortalizas frescas. Por lo que generalmente se consumen ensaladas a diario. Con respecto al cultivo de pepinos el director del proyecto, Daniel Schubert informó que la producción ha sido suficiente.
Cosechar verduras frescas en la estación es de gran estímulo para la tripulación que para todo el periodo de invierno, aislado en la Antártida por un lapso de nueve meses, tal como lo destaca Eberhard Kohlberg, del Instituto Alfred Wegener (AWI) en Bremerhaven, quien se desempeña como el encargado de la logística local.
¿Cómo es un huerto hidropónico?
Existen dos tipologías para el desarrollo de los cultivos hidropónicos: por un lado está el método que se vale únicamente de agua y de los componentes nutritivos para cultivar las plantas. Este método es uno de los más económicos y fáciles de llevar a la práctica. Se puede utilizar y/o habilitar en las casas, las raíces se encuentran suspendidas en una concentración oxigenada de agua y nutrientes.
Hay otra forma de realizar un huerto hidropónico a través de medio sólido. En este caso para cultivar hay que utilizar sustrato de origen orgánico, tales como: restos de musgo, cortezas. También se pueden valer de opciones inorgánicas como arena o espuma.
Ahora bien, cultivar utilizando hidroponía no tiene un momento específico. Debido a que los cultivos pueden llevarse a cabo en cualquier época del año. Lo que significa que no hay una limitación como en el caso de los cultivos tradicionales en tierra.
Quién puede animarse con el cultivo hidropónico
Todas las personas profesionales o cualquier ciudadano pueden llevar a cabo las técnicas hidropónicas para el cultivo de plantas bien sea vegetales, hortalizas y ornamentales.
Por otra parte, la hidroponía es una maravillosa opción de cultivo para las personas que no poseen espacios en sus viviendas para desarrollar huertos caseros, con esta forma pueden lograr cosechar sin necesidad de poseer terreno ni espacio.
Existen muchas posibilidades para desarrollar cultivos hidropónicos en el caso del ciudadano común, se pueden cosechar plantas en cualquier espacio de nuestra cocina sin necesidad de utilizar tierra. Además existen diferentes sistemas automatizados y tecnológicos de invernadero que pueden asegurar un cultivo inteligente.
Dónde crear un huerto hidropónico
El lugar ideal para crear un huerto hidropónico es cualquiera, lo que significa que cosechar hortalizas u otros tipos de vegetales se puede lograr en algún espacio de nuestro hogar. En otras palabras, algún pequeño espacio con el que se cuente es un lugar apropiado para albergar este tipo de cultivo.
Como ejemplo de ello, es preciso indicar que incluso con una opción mini puede proveer productos frescos y seguros utilizando en este caso solo un espacio de 68 centímetros de alto, por 49 de largo y 35 de fondo. Aunque, muchas personas ponen en prácticas cultivos hidropónicos en las orillas de una ventana.
Por qué inclinarse por el cultivo hidropónico
Entre las razones por las cuales se puede optar por contar con cultivos hidropónicos, se destacan las que a continuación se mencionan:
- Facilidad del cultivo de plantas en cualquier época del año.
- Oportunidad de reutilizar el agua, lo que genera el ahorro de este recurso hídrico en el cultivo de las plantas.
- Alimentos más sanos, porque durante su cultivo no se utiliza ningún tipo de fertilizantes ni pesticidas. A diferencia de los cosechados en tierra.
- Mayores posibilidades de éxito en los cultivos, por la ausencia de la vulnerabilidad de los agentes externos.
¿Cómo hacer un cultivo hidropónico en casa?
Si estás sientes interés por realizar un cultivo hidropónico en casa lo primero que debes tomar en consideración son los tipos de materiales que debes utilizar, entre los que se destacan:
Recipiente
Necesitas un envase con una profundidad entre 20 a 30 cm. El envase debe ser oscuro para que la luz no incide en las raíces.
Bomba aireadora
Una pequeña bomba parecida a las utilizadas en las peceras, se usa para que el agua se mantenga oxigenada.
Una solución nutritiva
Esta se puede adquirir en alguna tienda, porque debes tener algún tipo de solución hidropónica:
- Sustrato: nutrientes que se necesita para las plantas, es similar al abono.
- Semillas o plantas que deseamos cultivar.
- Tapón: puede ser de goma o plástico.
- Tabla de Madera la que se utilice debe medir igual al recipiente.
Pasos para hacer el cultivo hidropónico
Los pasos para hacer este tipo de cultivo son los siguientes:
Haz un agujero en el envase y la tabla
Al recipiente hay que hacerles un agujero e insertarle un tapón, para realizar el cambio de agua cuando sea necesario. También debes hacerle el agujero a la madera a espacios iguales que al envase.
Raíces de las plantas
Por ambos orificios pasa las raíces de la planta, pero el tallo debe quedar sobre el agua, no sumergir en ella.
Asegura la planta con el sustrato
La planta debe contar con sustrato o medio solido nutritivo que de soporte a las raíces, facilitando la absorción de los nutrientes.
Uso de lugar disponible
Puedes colocar el cultivo en cualquier lugar disponible, pero es necesario que las plantas puedan recibir luz del sol.
Oxigenar el agua
Este proceso se realiza con la bomba aireadora, se debe hacer alrededor de dos o tres horas por día. Revisar frecuentemente la solución hidropónica.
Cerramos este post invitándote a cosechar tus propias hortalizas a través de la hidroponía, que es una técnica que puede brindarte una agradable experiencia agroalimentaria en tu propio hogar. Por último, no dudes en opinar, porque tus comentarios nos invitan seguir redactando temas de interés para ti.