Aunque sabemos que la hidroponía puede proporcionar una nutrición avanzada y equilibrada de las plantas, a veces se requiere un poco de tranquilidad o trabajo detectivesco cuando se trata del lado analítico del cultivo.
El uso de pruebas de laboratorio de agua, soluciones de nutrientes, follaje y medios de cultivo son herramientas útiles tanto para los pequeños como para los grandes agricultores, y en estos tiempos modernos se están convirtiendo en una práctica estándar en muchos sistemas de interior.
Las pruebas de laboratorio no son tan técnicas como parecen; se recoge una pequeña muestra y se envía con los resultados, que suelen devolverse en unos pocos días.
Sin embargo, lo que puede resultar confuso es la interpretación y el uso de estos valiosos datos para optimizar mejor el crecimiento y el rendimiento de las plantas o simplemente para identificar un problema de nutrición.
Las pruebas de laboratorio no sólo pueden ayudar a diagnosticar los problemas de las plantas, sino también a realizar ajustes básicos en los programas nutricionales, determinar la idoneidad de un suministro de agua para la producción hidropónica o asegurar que se cumplen las directrices de seguridad alimentaria con las pruebas microbiológicas.
Tipos de pruebas de laboratorio
Las pruebas de laboratorio básicas utilizadas por los agricultores hidropónicos son agua, soluciones de nutrientes y niveles minerales foliares. Hay pruebas menos comunes, como las pruebas de savia, el análisis de los sustratos de cultivo (muy utilizadas en la industria de los viveros para las mezclas de envases) y las pruebas microbiológicas para detectar la presencia de patógenos de seguridad alimentaria como el E. coli, que se aplican más a los agricultores comerciales.
Estas pruebas son realizadas por laboratorios de pruebas agrícolas que deben cumplir ciertas normas de precisión para garantizar resultados fiables.
El primer paso para obtener cualquier análisis hidropónico es ponerse en contacto con un laboratorio agrícola y comprobar sus requisitos para el envío de muestras.
Algunos laboratorios proporcionarán kits de muestreo que incluyen botellas para agua/nutrientes y bolsas para muestras foliares para ayudar a prevenir la contaminación, sin embargo, muchos sólo proporcionan instrucciones sobre el tamaño de la muestra, los recipientes, el embalaje y los métodos de entrega para asegurar que la muestra llegue al laboratorio en buenas condiciones.
Una vez analizada, el laboratorio proporcionará un informe para cada muestra – los informes básicos sólo pueden contener los niveles de las variables analizadas, sin embargo, algunos laboratorios pueden proporcionar una interpretación o directrices sobre los niveles óptimos para el cultivo que se está cultivando.
Pruebas de agua
A menos que se utilice ósmosis inversa (OI) o agua destilada para un sistema hidropónico, un análisis del suministro de agua es siempre una buena idea. Incluso los agricultores que consideran que su suministro de agua es de alta calidad a menudo encuentran sorpresas en su análisis del agua, muchas de las cuales normalmente pueden corregirse o ajustarse.
La mayoría de los suministros de agua, en particular los que se basan en agua de pozo o suministros municipales, tienen algunos minerales presentes y siempre es una ventaja conocer otros parámetros como el pH, la CE y la alcalinidad.
Un análisis básico del suministro de agua debe probar para: TDS (total de sólidos disueltos), CE, pH, alcalinidad, nitrógeno(N), fósforo(P), potasio(K), calcio(Ca), azufre(S), magnesio(Mg), sodio, cloruro, hierro, manganeso, zinc, boro y cobre, que son importantes para la nutrición de las plantas hidropónicas.
Si bien la presencia de bajos niveles de macroelementos como N, P, K, Ca, Mg y S en un suministro de agua no es motivo de preocupación, los altos niveles de éstos requerirán un ajuste de la formulación de nutrientes para mantener la solución en equilibrio.
En la mayoría de los suministros de agua, el Ca y el Mg son los elementos más comunes que se encuentran, mientras que el N, el P y el K tienen muchas menos probabilidades de estar a niveles utilizables por las plantas.
Los informes de análisis del agua que muestran un pH alto y una alcalinidad de moderada a alta (que es la fuerza de un pH alto) dan a los agricultores información valiosa sobre cómo puede ser necesario ajustar el pH.
Las aguas muy alcalinas se tratan mejor con ácido antes de introducirlas en el sistema hidropónico, lo que proporciona una mayor capacidad de amortiguación y, en general, se requerirá menos ácido para mantener los niveles de pH bajos con el tiempo.
Análisis foliar
El análisis foliar es otro instrumento útil para los agricultores que puede proporcionar información perspicaz y valiosa sobre el estado nutricional de un cultivo hidropónico. Las muestras de análisis foliar deben recogerse correctamente para ser exactas; esto implica tomar hojas en la etapa correcta de crecimiento, a menudo la hoja madura más joven, combinadas de varias plantas diferentes para asegurar que se está probando una muestra representativa. Estas se envían directamente al laboratorio antes de que las hojas puedan deteriorarse.
El análisis foliar se utiliza por un par de razones diferentes. En primer lugar, puede controlar rutinariamente los nutrientes en el tejido de la planta para ayudar a mantener el crecimiento y evitar los trastornos nutricionales en el cultivo que afectan al rendimiento. En segundo lugar, puede utilizarse como herramienta de diagnóstico para identificar las deficiencias, toxicidades o desequilibrios de nutrientes cuando las plantas parecen tener un rendimiento inferior o mostrar síntomas extraños.
Aunque el análisis foliar permite conocer el estado nutricional actual de una planta o cultivo, no refleja lo que la planta está tomando en el momento de la prueba. Los niveles de minerales foliares son representativos de los nutrientes que se están tomando en el momento en que se estaba formando el tejido, y para algunas especies de crecimiento lento que pueden haber sido varias semanas antes.
Los análisis foliares regulares proporcionan información a largo plazo sobre cómo cambian los niveles de minerales a lo largo del ciclo de vida de los cultivos y cuándo deben hacerse ajustes en la formulación de los nutrientes, en particular cuando las plantas pasan a las fases de floración y fructificación.
Los informes de los análisis foliares devueltos por el laboratorio suelen indicar los macroelementos (N, P, K, Ca, S, Mg) en porcentaje y los microelementos en ppm o mg/Kg que son equivalentes. En algunos informes de laboratorio se utilizará una tabla de comparación para indicar cómo se comparan los resultados con los niveles óptimos de las especies vegetales examinadas; de lo contrario, los agricultores deberán realizar su propia comparación.
Hay muchas referencias sobre los minerales foliares ideales para los cultivos hidropónicos comúnmente cultivados y éstos pueden diferir ligeramente de una fuente a otra, a menudo el nivel ideal se indica como una gama dentro de la cual debe situarse el tejido sano normal (Cuadro 1).
Análisis de la solución de nutrientes
El envío de muestras de solución de nutrientes a un laboratorio agrícola para su análisis es una práctica común entre los agricultores comerciales, sin embargo, los sistemas más pequeños también se benefician de ello, en particular cuando se utiliza la recirculación de la solución de nutrientes.
De forma muy parecida al análisis del agua, las muestras de solución de nutrientes se recogen en botellas limpias y enjuagadas y se envían al laboratorio lo antes posible. Las muestras se pueden mantener en refrigeración, si es necesario, antes de su envío.
Las muestras más comúnmente analizadas son de «lixiviado» de nutrientes, que es la solución de nutrientes que drena de la base de los contenedores/tableros o camas de cultivo.
Estas muestras proporcionan una valiosa información sobre cómo cambian los niveles de cada uno de los iones nutrientes específicos a medida que la solución fluye a través del sistema de raíces, identificando así cualquier deficiencia, acumulación de elementos o cambios generales en el equilibrio de la formulación de nutrientes debido a la absorción por parte de las plantas.
Las muestras de nutrientes tomadas de los sistemas de recirculación como NFT, DFT, sistemas de tipo balsa/estanque deben llevarse a cabo después de que la solución haya estado en uso durante al menos una semana para evaluar cómo cambia el equilibrio de los iones nutrientes a lo largo del tiempo.
Los datos de estos informes de análisis pueden utilizarse entonces para hacer ajustes en la solución de nutrientes – los elementos que están disminuyendo con el tiempo pueden ser potenciados y se puede identificar cualquier acumulación, en particular de cualquier elemento no deseado como el sodio.
El uso del análisis de la solución permite al agricultor determinar cuándo una solución de nutrientes en recirculación requiere ser reemplazada para que el equilibrio de los elementos vuelva a estar en línea con los niveles óptimos. El análisis de la solución también permite comprobar el equipo del sistema, como los medidores y sondas de EC y pH.
Las muestras deben analizarse para determinar la CE y el pH con los medidores del agricultor antes de enviarlas al laboratorio; éstas pueden compararse entonces con los niveles de CE y pH informados por el laboratorio, que se toman con un equipo totalmente calibrado para garantizar los niveles de precisión.
Normalmente se toman muestras de soluciones de nutrientes: CE, pH, nitrato, amonio, nitrógeno total, fósforo, potasio, calcio, azufre, magnesio, hierro, manganeso, zinc, boro, cobre y sodio. El análisis de la solución de nutrientes devuelto por el laboratorio suele indicar el nivel de cada elemento en partes por millón (ppm) o mg/l (miligramos por litro) que son equivalentes.
Éstos, así como el pH y la CE, deben ser comparados luego con los niveles ideales de cada elemento que la formulación original o el producto nutritivo contenía. Por lo tanto, si se utilizó una solución de nutrientes que contenía 150ppm N y el análisis de la solución puede volver con 145ppm N, entonces esto indica que el nivel inicial era aproximadamente lo que el cultivo estaba tomando.
Si el informe del análisis arrojó un nivel mucho más bajo, entonces esto indica que es necesario aumentar el N en la solución de nutrientes para tener en cuenta la mayor tasa de absorción.
Junto con los niveles de nutrientes, los elementos no deseados como la acumulación de sodio o cualquier elemento traza en el suministro de agua se pueden comprobar con los informes de análisis, lo que permite la sustitución de las soluciones de recirculación cuando los niveles son demasiado altos, reduciendo así el riesgo de toxicidad y problemas de crecimiento.
El mantenimiento de buenos registros de los informes periódicos de análisis de laboratorio es otro aspecto importante de los ensayos de cultivos y permite observar las tendencias a medida que las plantas atraviesan su ciclo de vida o responden a diferentes condiciones de crecimiento.
Si el costo es un problema, la prueba de laboratorio más importante para cualquier agricultores es el suministro de agua; esto puede determinar si es necesario el tratamiento del agua, si se requiere algún ajuste de las soluciones de nutrientes, y puede ayudar a identificar los posibles problemas de crecimiento antes de que ocurran.