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Medioambiente

Riego por intervalos beneficiaría cultivos aeropónicos

La dosificación nutritiva o frecuencia de suministro de nutrición al sistema radicular por medio de microaspersión forma parte de uno de los aspectos más relevantes para los cultivos suspendidos en el aire.

Manizales, 13 de noviembre de 2019Agencia de Noticias UN-

Patentes más recientes de los sistemas de cultivo vertical y horizontal. Fotos: José Nicanor Estrada Salazar, estudiante de la Maestría en Automatización Industrial UNAL.

Camas de sistema aeropónico.

Sistema aeropónico de producción vertical.

Proceso de dosificación nutricional en medio aeropónico.

Proceso de dosificación de nutrientes.

En ese sentido, un incremento preciso en la frecuencia de dosificación puede cambiar la concentración de iones en la raíz del cultivo, lo que resulta beneficioso para el desarrollo de las plantas.

“Sin embargo, un incremento inadecuado favorecería el aumento de la evaporación e incidiría en la acumulación de sales minerales en la capa superior del sustrato propiciando la pérdida de agua y reduciendo la disponibilidad de nutrientes en la zona radicular”.

Hasta ahora se han reportado buenos resultados en diversas plantas con frecuencias de dosificación distintas: en el cultivo de pepino, con 7 segundos de riego y 10 minutos de descanso; en el de papa, 15 de riego y 15 de descanso; en el de tomate, uno de riego y 5 de descanso, y en el de lechuga 1,5 a 2 de riego y de 5 a 7 de descanso.

Este sistema de riego por intervalos fue propuesto por José Nicanor Estrada Salazar, estudiante de la Maestría en Automatización Industrial de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, quien desarrolló un modelo de riego aeropónico que permite combinar sistemas tecnológicos con la agricultura, para que la técnica de cultivos que crecen en el aire sea más limpia, ecológica, con alta productividad y eficiencia.

La aeroponía cultiva las plantas con sus raíces suspendidas en el aire dentro de una cámara de cultivo, sin medio, en un sistema de bucle cerrado. Las raíces de las plantas cuelgan en el aire y son rociadas con agua rica en nutrientes.

La nutrición se compone de la mezcla de fertilizantes agroquímicos y agua, que se suministra en la zona radicular del cultivo en forma de aspersión. La solución compuesta por iones (aniones y cationes) en disolución, debe llevar todo lo necesario para garantizar un óptimo desarrollo y alto rendimiento de la producción.

“Es indispensable el buen conocimiento de las necesidades nutricionales de las plantas garantizando el control en la entrega de los elementos minerales para obtener el mayor rendimiento de los cultivos. Un mal manejo de estos elementos puede generar altas concentraciones de nutrientes, incidiendo en la toxicidad en la zona radicular y dando lugar al estrés abiótico del cultivo. Por otro lado, el incremento de la frecuencia de la dosificación de nutrición reduce la concentración de minerales en la raíz”, detalla el investigador.

La agricultura a campo abierto requiere de grandes extensiones de suelo con desperdicio de agua, nutrientes y alto uso de pesticidas para el control de plagas y enfermedades. También requiere de una adecuada preparación del terreno, que con el tiempo ocasiona su deterioro y erosión.

Esto exige el uso y desarrollo de nuevas tecnologías, que se puedan acoplar a sistemas de producción a diferentes escalas, como el de la optimización del rendimiento de los cultivos, desarrollando nuevas técnicas de producción.

Modelo propuesto

El desarrollo de las plantas en un medio aeropónico es más acelerado que en medios tradicionales, donde el factor influyente es la disponibilidad continua de la nutrición en la zona de las raíces. El modelo propuesto para la frecuencia de dosificación nutricional tiene en cuenta los factores climáticos como la radiación solar, concentración de CO2 y los procesos fisiológicos como fotosíntesis, transpiración y desarrollo vegetal.

El proceso se inicia determinando en qué etapa de crecimiento está la planta, lo cual se logra calculando los grados-día en función de la temperatura ambiente y se evalúa si el cultivo tiene presencia o ausencia de la radiación solar, condición que se determina con el huso horario, mediante un formato de 24 horas para el día.

“Después, el agua y los nutrientes son atomizados y distribuidos en una niebla con gotitas en el rango de 30-80 micrones (milésima parte de un milímetro). Una gota de 50 micrones es el tamaño ideal de las raíces”.

Como la mayoría de las gotas en este proceso son más ligeras que el aire, flotan alrededor del sistema de raíces hasta chocar entre ellas u otras obstrucciones. “Para que la atomización y la niebla ocurran es necesaria una bomba externa de alta presión en lugar de la sumergible tipo laguna, normalmente usada en sistemas aéreos y que generalmente produce bajas presiones, por debajo de 4 libras por pulgada cuadrada (psi). Para producir la niebla, las bombas deben pasar la presión en el rango de 80-100 psi”, explicó el estudiante.

Técnica más eficiente

Con esta investigación se determinó que la aeroponía de alta presión es la manera más eficiente de crecer, ya que permite que las raíces desarrollen “pelos finos” llamados tricoblastos, que son más eficientes en absorber nutrientes y pueden proporcionar una tasa de crecimiento más alta que las raíces que crecen en otros métodos. Este estilo también utiliza la menor cantidad de agua y nutrientes posibles.

Al cultivar con esta técnica se proporciona a las raíces humedad suficiente para que puedan desarrollar un sistema radicular fuerte. “Esto se logra configurando los ciclos de temporización de los nutrientes, para que estén casi siempre conectados, o con una relación de descanso mucho más corta, sobre todo en el ciclo de crecimiento. Después de que las raíces se desarrollan se vuelven a aumentar los tiempos descanso. Esto se hará continuamente, desde el momento del enraizamiento inicial hasta el final del ciclo de crecimiento”, puntualizó el investigador.

(Por: fin/LGH/MLA/LOF
)
N.° 913

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