sábado, 25 de diciembre de 2010

Sistemas Hidropónicos: verdura y pescado en la terraza de casa

“El sistema más sostenible de producción de alimentos”. Es así como lo describe la empresa hawaiana que desde su página web ofrece la información para ser autosuficiente en lo que a vegetales y peces se refiere. Su sistema aquapónico combina la acuicultura (cría de peces en tanques) y la hidropónica (cultivo de plantas en agua) de manera que ambas partes crecen mejor.

Con una pequeña inversión, la aquapónica se puede adaptar a las necesidades y al espacio disponible de cada familia.

Noventa tipos de verduras pueden crecer en estos depósitos acuáticos que albergan langostinos gigantes de río y que no se comen sus raíces. La tilapia o mojarra blanca, un cruce entre la niloticus (propia del Nilo) y la mossambicus (típica de Mozambique) también se desarrolla aquí de manera saludable. Se trata de un pez de extraordinarias cualidades, como son su crecimiento acelerado o su adaptación al cautiverio, es resistente a las enfermedades y muy versátil en el ámbito culinario.

A diferencia del sistema estéril que utiliza la hidropónica para evitar las enfermedades, los sistemas aquapónicos están llenos de vida. Dispone de ecosistemas humanos en miniatura: pez mosquito, gambas, tilapias, pulgas de agua y pequeñas lombrices rojas. Estos en cuanto a lo que percibe a simple vista el ojo humano, porque además los tanques cuentan con miríadas de criaturas microscópicas y bacterias que contribuyen de manera esencial a la salud, a la fortaleza dinámica y a la estabilidad de estos sistemas.

Ventajas ecológicas

Los sistemas aquapónicos utilizan menos del 2% del agua y una tercera parte de la energía que requiere la agricultura tradicional. La producción es entre un 8 y un 10 por ciento superior en el mismo espacio y tiempo. Se trata de un sistema puro, limpio y natural que cuenta con el certificado ecológico de la agencia estadounidense de seguridad alimentaria.

Además, según propugnan sus creadores, es un sistema muy fácil de aprender y operar, también gracias al entrenamiento in situ, que puede crecer hasta el nivel comercial a partir de una pequeña infraestructura doméstica inicial. Otra salida en tiempos de crisis, bien para proporcionar sustento personal o rendimiento mercantil, sin olvidar el papel de entretenimiento y de estética que puede desempeñar.

viernes, 17 de diciembre de 2010

Filtros acuapónicos en los sistemas integrados : el estudio de caso en Suiza

Descripción general de la innovación

Cada módulo de acuicultura en el sistema Tropenhaus consiste en:
  • Un tanque para criar peces
  • Un filtro biológico hidropónico en cada estanque
  • Una bomba para recircular el agua
En uno de los módulos, se instaló y evaluó un nuevo filtro acuapónico consistente en una caja de plástico con ranuras en el fondo y laterales rellena de gránulos de arcilla expandida como sustrato en la que se cultivan directamente plantas tropicales. El agua procedente de los tanques de peces se libera en la parte superior de las cajas expandiendo los gránulos de arcilla. Las ranuras favorecen la aireación del filtro y por tanto evitan las condiciones anaeróbicas. Las raíces de las plantas que crecen en la parte inferior del filtro ayudan a mejorar el rendimiento mecánico del mismo y proporcionan un hábitat idóneo para los microorganismos.

Principios del módulo

Se configuraron experimentos para evaluar los resultados individuales de dos tipos de filtros acuapónicos (el antiguo sistema hidropónico de estanque y el nuevo de caja con arcilla expandida). Cada uno de estos sistemas tiene asociado un tanque circular (con pared metálica y tela impermeable de PE) y un sistema de calefacción en el suelo. Los tanques tienen un diámetro de 5,5 m. y una capacidad de 10 m3 de agua que se mantuvo a una temperatura de 25 °C. El agua se bombea desde el desagüe hasta los filtros hidropónicos dos veces por hora. La variación diaria de temperatura fue de 5 °C (23 °C durante el día y 18 °C en la noche). El agua residual de los tanques (efluente) se usó para irrigar el invernadero. Un depósito situado en el techo del invernadero recoge agua de lluvia que se emplea para el abastecimiento de los tanques. El filtro acuapónico consiste en 40 cajas plásticas ranuradas en las paredes y fondo. Cada caja se llena con 60 L, de gránulos de arcilla expandida con un diámetro de 13 mm - 20 mm. El volumen total de filtro fue de 2,4 m3. El agua residual de los peces se suministra a cada caja mediante una tubería. El filtro acuapónico incluye los siguientes principios de innovación:
  • Tratamiento del agua: los gránulos de arcilla expandida actúan como sustrato sustituyendo el agua
  • Cultivos: las plantas acuáticas son sustituidas por frutas tropicales
  • Construcción: Es posible hacerlo a nivel del suelo con lo cual se facilita el manejo.
El filtro se ilustra en la figura
Esquema de flujo que muestra las diferencias entre el antiguo filtro hidropónico (filtro de estanque) y el nuevo filtro acuapónico
Esquema de flujo que muestra las diferencias entre el antiguo filtro hidropónico (filtro de estanque) y el nuevo filtro acuapónico

Evaluación de los indicadores de sostenibilidad seleccionados en SustainAqua

La tabla resume los resultados en relación a los indicadores de sostenibilidad seleccionados en SustainAqua comparando ambos tipos de filtro, mostrando claramente las mejoras obtenidas en relación a la eficacia de utilización de nutrientes y producción así como en el aumento de la productividad que deriva en menores costos de mano de obra.
Parámetros
 Resultados Sistema con filtro acuapónico (cajas) Sistema con filtro hidropónico (tanques)
Eficiencia energética Consumo de energía por tilapia producida [kWh/kg] Consumo de energía por tilapia producida [kWh/kg]
Total 214.43 Total 157.41
Calor 214.38 Calor 157.36
  Electricidad  0.05 Electricidad  0.05
Water input Entrada de agua por tilapia producida [m3/kg] 1.4 Entrada de agua por tilapia producida [m3/kg] 1.4
Salida de agua Salida de agua por tilapia producida [m3/kg] 1.4 Salida de agua por tilapia producida [m3/kg] 1.3
Eficiencia en la utilización de nutrientes N en la biomasa de tilapia / N entrada[kg/kg] 0.28 N en la biomasa de tilapia/ N entrada [kg/kg] 0.24
  P en la biomasa de tilapia/ P entrada[kg/kg] 0.32 P en la biomasa de tilapia/ P entrada[kg/kg] 0.27
Salida de nutrientes N vertido en agua de salida / N entrada (esqueleto) [kg/kg] 0.21 N vertido en agua de salida / N entrada (esqueleto) [kg/kg] 0.22
  P vertido en agua de salida / N entrada (esqueleto) [kg/kg] 0.17 P vertido en agua de salida / N entrada (esqueleto) [kg/kg] 0.29
Reciclaje de nutrientes en productos comercializables N retenido en subproductos/ N entrada (esqueleto) [kg/kg] 0.01 N retenido en subproductos/ N entrada (esqueleto) [kg/kg] 0.00
  P retenido en subproductos/ N entrada (esqueleto) [kg/kg] 0.01 P retenido en subproductos/ N entrada (esqueleto) [kg/kg] 0.00
Incremento de productividad por unidad de mano de obra Tiempo invertido en el manejo del sistema/ productos [h/kg] 0.04 Tiempo invertido en el manejo del sistema/ productos [h/kg] 0.27

Fluctuaciones en amoníaco, nitrito, nitrato, O2 y DQO

Comparación de las fluctuaciones de nitrito
Comparación de las fluctuaciones de nitrito

Las concentraciones de amoniaco siguieron una evolución similar y permanecieron relativamente bajas en ambos tanques durante un periodo bastante prolongado de tiempo. A finales de agosto, se observó un incremento en ambos sistemas. Sin embargo, las concentraciones de amoníaco en el sistema con filtro hidropónico se mantuvieron más altas que las del filtro acuapónico. Las concentraciones de nitrito también se mantuvieron en niveles bajos. Sin embargo se observaron mayores fluctuaciones en el filtro hidropónico (tanque) que en el acuapónico en el cual se mantuvieron más equilibradas (cajas). Las concentraciones de nitrato mostraron variaciones de aproximadamente la misma magnitud en ambos sistemas. Las concentraciones de oxígeno variaron entre 1.5 y 7.2 mg/l en el sistema de tanque, y entre 5.9 y 7.9 mg/l con el sistema de filtro acuapónico. Los niveles de DQO fueron aproximadamente los mismos excepto en ambos sistemas con la excepción de un pico en el sistema acuapónico a mediados del mes de abril.

Factores de éxito y limitaciones

El filtro acuapónico ha demostrado ser un tratamiento de las aguas residuales muy eficaz y rentable para sistemas como Tropenhaus, en los cuales la acuicultura se combina con la producción vegetal. Puede ser instalado en el área de cultivo del invernadero proporcionando la misma productividad que el resto de la superficie cultivada. Comparado con el filtro hidropónico, se necesita menos trabajo de mantenimiento (en particular para la retirada de lodos) y no más para la producción vegetal. El filtro acuapónico también muestra un mejor rendimiento biológico (mayor estabilidad) que el filtro hidropónico, especialmente para los parámetros de amonio y nitritos, que son tóxicos para los peces. Cuando el filtro acuapónico no pueden integrarse en la superficie cultivada, se necesita un espacio adicional que puede ser una desventaja en comparación con el filtro hidropónico (situado por encima del estanque de peces). Otro inconveniente es la distribución de agua necesaria para cada caja (complejidad del sistema de canalización).

Beneficios de la implantación

En comparación con el filtro hidropónico, el filtro acuapónico ha mostrado algunas ventajas:
  • Mayor valor añadido de los subproductos (frutas tropicales frente a plantas acuáticas)
  • Menos fluctuaciones en las concentraciones de nutrientes en los tanques de peces
  • Mayor facilidad para integrarlo en el sistema existente (área cultivada) sin incremento en los costes de construcción
  • Mantenimiento y manejo facilitado, menor necesidad de mano de obra.
El nuevo filtro acuapónico es un caso modelo de ingeniería ecológica en el cual “los conceptos ecosistémicos se han empleado para servir a la sociedad” y “los residuos se han empleado como recurso”. El caro trabajo manual del técnico para eliminar los lodos ha sido reemplazado por procesos naturales. El agua residual de los tanques de tilapia se ha usado para generar productos de alta calidad (frutas tropicales y verduras) mejorando el rendimiento económico de la producción integrada al sistema. El plan de negocios de la nueva ampliación del proyecto Tropenhaus que incluye el nuevo filtro acuapónico basado en la producción de fruta, da prueba de ello.

Integración de Hidroponia y Acuacultura

El objetivo principal del presente trabajo es la implementación de un modelo de Granja Acuaponica (Acuacultura e Hidroponía) en donde se cultiven la especie Tilapia (Oreocromis niloticus) en tanques de agua dulce con recirculación, así mismo se espera la producción hidropónica de vegetales y hierbas como Tomate, Lechuga, Berros y otras especies. 
La granja acuaponica estará compuesta por dos galpones, uno para el cultivo de vegetales y hierbas hidropónicas, el otro para el cultivo de peces.
Le invitamos a descargar los proyectos de Acuaponica Margarita y de la Aldea Acuaponica en formato PDF.
Este modelo podría ser aplicado en cualquier zona, las necesidades físicas son mínimas en comparación a los de una granja convencional. Se requiere acceso a agua dulce, a un área de unos 5.000 a 20.000 Mts2 y diferentes sistemas de bombeo, filtración, purificación y sedimentación del agua, que adicionalmente pueden ser construidos con materiales, ingeniería y mano de obra local, de manera artesanal.
Este modelo podría servir de Franquicia Social, toda vez que su replicación traería la creación de una red de que incluiría un numero importante de productores, comercializadores, exportadores, etc., lo que implica reducción del desempleo, mejora en la calidad de vida, mejora en la economía del país.
Adicionalmente, este modelo se alimentará de las experiencias de otros trabajos en el área de hidropónica, como por ejemplo la experiencia realizada en el Fuerte Guaicaipuro, Edo. Miranda.
Lechugas, Berros, Celery, Cilantro, Perejil, Tomate
El Galpón de las hierbas, compuesto de mesas de trabajo con canales de PVC o  tanques de pequeñas dimensiones, se conectan con dos sistemas de agua, la alimentación y el retorno. De manera programada sus raíces reciben el agua con los nutrientes necesarios para producir una planta sana, limpia, con el menor uso de pesticidas posibles, con una mayor duración de exhibición y de un sabor mejorado,  estas características que son inherentes a los cultivos hidropónicas ofrecen al consumidor y al comerciante ventajas al compararlas con plantas cultivadas de manera convencional.
Cada una de las especies cultivadas es replicada en unas mesas especiales en donde se inicia la germinación y unificación de la planta, que una vez llegado su momento se transplanta a las mesas de cultivo.
El galpón es en si, una unidad muy simple, debe ser cerrado, pero muy liviano, circulación de aire constante, buena iluminación natural y algo de luz blanca para trabajos en horas nocturnas.

El Galpón de los peces,  estará compuesto por  tanques de almacenamiento de agua,  sistemas de filtración,  unidades de bombeo. El proceso de cosecha es simple, se "siembran" cada 35 días alevines de Tilapia de 1 gr. de peso aproximadamente, la cantidad a sembrar va a depender del volumen de agua, la capacidad de filtración y otros elementos, en un lapso de 180 - 210 días este alevín se habrá convertido en un pez de 450 a 600 gramos, suficiente como para ser comercializado. Los alevines en primera instancia son adquiridos de manera local, pero el objetivo es crear un "Hatchery" o incubador de larvas propias, adquiriendo los conocimientos necesarios para poder mantener una calidad genética del alevín.
El sistema trabaja de la siguiente manera:
  • El agua de los tanques con los sólidos flotantes y disueltos pasa a través de un clarificador, desde donde pasa a el tanque de sedimentación, allí reposa por espacio de una hora para decantar los sólidos más pesados en el fondo.
  • Una vez transcurrido este tiempo, se pasa al sistema de hidroponía, donde circulara por varias horas entre las raíces de las plantas cultivadas, y alguna porción del agua irá exclusivamente al sistema de replicación.
  • Antes de salir del modulo de hidroponía, el agua pasara a través de un biofiltro, una instancia en donde se removerán todos los sólidos en una cama de arena, grava y cerámica con bacterias nitrificantes que se encargan de reducir las impurezas en el agua.
  • El agua que sale del biofiltro pasará  a un deposito temporal en donde será aireado para aumentar el Oxigeno disuelto y de allí regresará al sistema de tanques.

LA SOLUCION NUTRITIVA: Un Estudio

PREAMBULO
El presente artículo corresponde a las notas publicadas por primera vez en Febrero de 1989 en fotocopias. Estas hicieron parte del material didáctico utilizado en numerosas conferencias y cursos sobre hidroponía dictados en diversas entidades educativas de Colombia entre las cuales citamos la Universidad Agraria UNIAGRARIA, La Universidad de los Andes, La Universidad de la Salle, la Escuela Superior de Administración Técnica -ESATEC y muchas otras.
Posteriormente este material fue republicado por Editorial VER en la serie "Aprende Fácil, Cultivos Hidropónicos" mediante un convenio con la Empresa COLJAP S.A. y después con el paso del tiempo ha sido revisado en varias oportunidades.
Hoy lo reproducimos con nuevas revisiones y adiciones que son producto de la experiencia en la formulación y uso de soluciones nutritivas durante los pasados doce años.
INTRODUCCION
En la técnica de la Solución Nutritiva todos los elementos esenciales se suministran a las plantas disolviendo las sales fertilizantes en agua para preparar la solución de nutrientes. La elección de las sales que deberán ser usadas depende de un elevado número de factores.
Las diferentes sales fertilizantes que podemos usar para la solución de nutrientes tienen a la vez diferente solubilidad. La solubilidad es la medida de la concentración de sal que permanece en solución cuando disolvemos ésta en agua; si una sal tiene baja solubilidaad, solamente una pequeña cantidad de ésta se disolverá en el agua. En la preparación de fertilizantes líquidos las sales fertilizantes deberán tener una alta solubilidad, puesto que deben permanecer en solución para ser tomadas por las plantas. Por ejemplo, el calcio puede ser suministrado bien por el nitrato cálcico o por el Nitrato doble de Calcio y Magnesio; el sulfato cálcico es más barato, pero su solubilidad es muy baja; por tanto, alguno de los primeros deberá ser el que usemos para suministrar la totalidad de las necesidades de calcio.
El costo de un fertilizante en particular deberá de considerarse según vayamos a utilizarlo; en general deberá usarse lo que normalmente se denomina como grado técnico, el costo es a veces más grande que una calidad agrícola, pero la solubilidad es mucho mayor. Una calidad pobre contendrá siempre gran cantidad de materia inerte (arcilla, partículas de limo), la cual puede formar una capa sobre la zona radicular; dicha capa no solamente puede impedir alcanzar esta zona a otros nutrientes, sino también taponará las líneas de alimentación. La mayor disponibilidad del nitrato frente a los compuestos amónicos es importante en las plantas para inducir tanto el crecimiento vegetativo como el reproductivo. Las plantas pueden absorber tanto el ión catiónico del amonio NH4+ como el anión nitrato NO3-. El amonio, una vez absorbido, puede servir inmediatamente para la síntesis, bien sea de aminoácidos o de otros compuestos que contengan nitrógeno reducido; la absorción de amonío puede causar un crecimiento vegetativo excesivo, particularmente bajo condiciones de luminosidad muy pobres. El nitrógeno nítrico debe ser reducido antes de ser asimilado, disminuyéndose de esta forma el crecimiento vegetativo. Las sales de amonio podrían ser utilizadas bajo brillantes condicines de sol en verano cuando la fotosíntesis es alta, o bien si sucede una deficiencia de nitrógeno y hace falta una rápida fuente de él; en cualquier otro caso las sales de nitrato deberán ser utilizadas.
En general puede decirse que una solución nutritiva para cultivo hidropónico deben aportar el 90 del nitrógeno en forma nítrica y el 10 restante en forma amoniacal. Cuando se sobrepasa cierto valor máximo (40%) del Nitrógeno en la forma amoniacal, a veces se produce toxicidad y muerte de las raices.
Cuando se aplican formas amoniacales del nitrogeno al suelo, estas se fijan temporalmente en las posiciones de intercambio catiónico en las arcillas y no estan disponibles en forma inmediata para las raices. Lentamente se van nitrificando y pasan a la solución del suelo volviéndose asimilables por la planta . Así pues, una proporción del nitrógeno total superior al 40% en forma amoniacal no es tóxica para las plantas sembradas en el suelo, pero si para las plantas hidropónicas o en sustratos inertes como la cascarilla de arroz y la escoria de carbón. En la mayoria de los sustratos usados en Hidroponia no existe suficiente capacidad de intercambio catiónico comparados con el suelo. Esto hace que el nitrógeno amoniacal aplicado sea disponible en su totalidad instantaneamente causando toxicidad.
Las plantas sembradas en sustratos que poseen alguna capacidad de intercambio catiónico como la cascarilla de arroz vieja toleran una mayor proporción de nitrógeno amoniacal. En este aspecto se parecen más al suelo.
Fuentes utilizadas para elaborar una solución nutritiva.
El calcio deberá suministrarse por medio del Nitrato de Calcio o el Nitrato doble de Calcio y Magnesio. El Nitrato de Calcio también aportará Nitrógeno Nítrico. Cualquier otro nitrógeno deberá ser aportado como Nitrato de Potasio, el cual proveerá de algún Potasio. Todo el Fósforo deberá obtenerse a partir del Acido Fosfórico o del Fosfato Monopotásico o del Fosfato Monoamónico, el cual también aportará algún Potasio y algo de Nitrógeno Amoniacal. Las necesidades de Potasio que aún existan podrán obtenerse a partir del Sulfato de Potasio, el cual también aportará algo de Azufre. El Azufre que necesitamos añadir podrá obtenerse de otros Sulfatos, tales como Sulfato de Magnesio, el cual es también usado para aportar parte de Magnesio. El Magnesio a veces va incluido la mitad como Sulfato y la otra mitad como Nitrato. Esta característica permite que la solución contenga menos azufre que el sulfato, no sobrepasando así la relación Nitrato/Azufre de 7:1, para no causar la acumulación de azufre en el sustrato, aunque esto normalmente no causa ningun problema.
FUENTES UTILIZADAS PARA ELABORAR SOLUCIONES NUTRITIVAS

ELEMENTO FUENTE FORMULA COMPOSICION OBSERVACIONS
Nitrógeno Amoníaco
Nitrato de Calcio

Acido Nítrico
Nitrato de Amonío
Nítrato de Potasio
Urea
NH4OH
Ca(NO3)2

HNO3
NH4NO3
KNO3
CO(NH2)2
N-NH4: 109 gr/lt
N-NO3: 12%
Ca: 18%
N-NO3: 160 gr/lt
N-NO3: 13-15 %
N-NH4: 13-15 %

N-NO3: 13%
K: 39%
N-Org: 46%
C-CO2: 20%

Una sal altamente soluble y pura

 
Altamente soluble muy pura
Fósforo Fosfato
Monoamónico

Fosfato diamónico
NH4H2PO4
 
(NH4)2HPO4
N-NH4: 12% P2O5: 60%
N-NH4: 21% P2O5: 53%
 

Fosfato
Monopotásico

Acido Fosfórico
KH2PO4

H3PO4
P2O5: 55%
K2O: 30%

P2O5 1040 gr/Lt.
Muy bueno para corregir las deficiencias de P y K
Potasio Cloruro de Potasio
Nitrato de Potasio



Sulfato de Potasio
Potasa Cáustica
KCl

KNO3




K2SO4

KOH
K2O :60%
Cl-Cl: 48%

K2O :46%
N-NO3: 13%




K2O: 50%
S-SO4: 24%

K: 60%
Deberá utilizarse solamente en caso de deficiencias en K, y cuando no este presente el cloruro sódico en la solución Tiene una solubilidad muy baja, pero se disuelve en agua caliente
Calcio Sulfato de Calcio
Nitrato de Calcio
CaSO4·2H20
Ca(NO3)2
  Muy insoluble, no puede ser utilizado en las soluciones nutritivas.
Magnesio Nitrato de Magnesio
Sulfato de Magnesio
Mg(NO3)2

MgSO4·7H2O
Mg: 53g/Lt N-NO3: 60g/Lt
Mg: 9%
S-SO4: 12%
Excelente, barato, altamente soluble, sal pura
Azufre Sulfato de Amonio (NH4)2SO4    
Hierro Quelato de Hierro Terasol-Fe Fe: 20 % La mejor fuente de Hierro
Manganeso Sulfato de Manganeso MnSO4·4H2O Mn: 28%  
Cobre Sulfato de Cobre
Nitrato de Cobre
CoSO4·5H2O
Cu(NO3)2
Cu: 25%
Cu: 300 grs/Lt
 
Zinc Sulfato de Zinc ZnSO4 Zn: 22%  
Boro Acido bórico H3BO3 B: 16.4% La mejor fuente de boro, se disuelve en agua caliente
Molibdeno Molibdato de Amonio (NH4)6Mo7O24 Mo: 60%  
Cobalto Sulfato de Cobalto CoSO4·5H2O Co: 20%  
Sílice Silicato de Sodio Na2SiO3 Si: 30% Na: 25%  


Las formulaciones de nutrientes líquidos se expresan dando el nitrógeno como N; el Fósforo como P y no como P2O5; y el potasio como K, y no como K2O. Así pues, es necesario convertir NO3 en N, P2O5 como P y K2O como K, o viceversa, segun cada caso. La conversión de esta naturaleza puede efectuarse utilizando los siguientes factores:
N ----------------> NO3 multiplique por : 4.43
K ----------------> K2O multiplique por: 1.20
P ----------------> P2O5 multiplique por 2.29
Formulación de los nutrientes

La formulación de los nutrientes en las soluciones finales se da normalmente en ppm de la concentración de cada uno de los elementos esenciales. Una parte por millón es una parte de cada uno de ellos en un millón de partes de agua, esto puede ser una medida de peso a volúmen, por ejemplo, 1 mg/l (un miligramo por litro) o un volumen utilizado como medida, por ejemplo, 1 ul/l (un microlitro por litro) o un gramo por metro cúbico 1 gr/m3.
Con frecuencia se solicita una "formulación óptima" para las diversas cosechas en particular. Sin embargo estas formulaciones no son estrictamente necesarias y no tienen que serlo, puesto que la formulación óptima depende de muchas variables, las cuales dificilmente pueden ser controladas. Una formulación específica depende de las siguientes variables.
1. Especie y variedad de la planta
2. Estado y desarrollo de la planta
3. Parte de la planta que será cosechada (raíz, tallo, hoja, fruto, flor).
4. Epoca del año-duración del día.
5. Clima-Temperatura, intensidad de la luz, hora e iluminación del sol.
Por lo general una formulación estandard permite el buen desarrollo de una gran cantidad de especies. Cada una busca dentro de la solución los elementos que necesita y los absorbe en las proporciones que los necesita. Normalmente sobra un poco de cada elemento y este exceso suele ir al drenaje.
Composición típica de una Solución Nutritiva (Calderón, F. Feb/89)

R A N G O

1/4 Full

1/2 Full

1 Full

N-NO3

50

100

200

N-NH4

5

10

20

P

11

22

43

K

52

104

208

Ca

46

92

185

Mg

12

24

48

S

8

16

32

Fe+3

1.4

2.8

5.6

Mn
- -
0.54

Cu
- -
0.06

Zn
- -
0.26

B
- -
0.54

Mo
- -
0.012

Cl
- -
1.8

Co
- -
0.004

Clasif.

Bajo

Medio

Alto

CE

0.50

1.00

2.00

  
Soluciones Nutritivas a partir de sales simples:

A medida que se avanza en la Hidroponía se deberá preparar la solución nutritiva a partir de sales simples, lo cual es la forma más económica para los cultivos a gran escala.
Formulación de una solución Nutritiva a partir de Sales Simples (para 1 mt3).
SAL SIMPLE ESTADO ELEMENTO PRINCIPAL ELEMENTO ACOMPAÑANTE DOSIS SALES SIMPLES gr. APORTE ELEMENTO PRINCIPAL gr. APORTE ELEMENTO ACOMMPAÑANTE
gr.
Ca(NO3)2 L/S Ca N 1040 185 130
NH4H2PO4 S P N 170 44 20
KNO3 S K N 550 208 70
Mg(NO3)2 L Mg N 460 24 28
Fe Quelato L Fe -- 100 5,6 --
MgSO4 S S Mg 246 32 24
MnSO4 S Mn S 1 0,26  
CuSO4 S Cu S 0,24 0,06  
ZnSO4 S Zn S 0,60 0,13  
H3BO3 S B -- 3,10 0,52  
Mo-A S Mo N 0,01 0,006  
CoSO4 S Co S 0,01 0.002  
KCl S Cl K 1.87 0.90  
L: Líquido S: Sólido
Control de la solución nutritiva

La absorción relativa de los diversos elementos minerales por las plantas esta afectuada por:
Condiciones ambientales (temperatura, humedad, intensidad lumínica);
Naturaleza de la cosecha
Estado de desarrollo de la planta.
Como resultado de las diferencias de absorción de los diversos elementos, la composición de la solución de nutrientes cambiará continuamente siendo necesario ejercer un control sobre ella.
Los elementos analíticos utilizados en el diagnóstico de una solución nutritiva son los siguientes:
Volumen Consumido (Control de Cantidad y Frecuenca del Riego)
Concentración de la solución y conductividad eléctrica
pH
Concentración específica de los elementos nutritivos:
Nitrógeno Nítricn
Nitrógeno Amoniacal
Fósforo
Potasio
Calcio
Magnesio
Azufre
Hierro
Carbono Orgánico
Gas Carbónico y Oxígeno disuelto
Etc.
Los demas elementos menores también se controlan mediante análisis del concentrado realizado en Laboratorios especializados.
La Conductividad Eléctrica C.E.
La concentración de la solución puede deducirse midiendo la conductividad eléctrica de la misma, meduiante el uso de un Conductivímetro. Las sales nutritivas conducen la corriente eléctrica y así a mayor cantidad de sales nutritivas habrá mayor conductividad eléctrica.
Cuando el clima es seco, soleado y con viento la planta consume más agua que cuando el clima es húmedo y sombrio. En general puede decirse que la planta consume igual cantidad de nutrientes en ambos casos, pero diferente cantidad de agua. Así pues la concentración de la solución deberá estar acorde con las condiciones del clima.
Clima Húmedo
Sombrio
Frío
Medio Seco
Luminoso
Cálido
Consumo de solución 1-2
Lts/M²/Dia
2-4
Lts/M²/Dia
4-8
Lts/M²/Dia
Rango de concentración 1 Full 1/2 Full 1/4 Full
Conductividad eléctrica 2 Mmhos/cm 1 Mmhos/cm 0,5 Mmhos/cm
El pH
El pH de la solución nutritiva es una medida del grado de acidez o alcalinidad de la solución. Las plantas pueden tomar los elementos en un rango óptimo de pH comprendido entre 5.0 y 7.0.
El pH se puede medir utilizando los reactivos indicadores azul de Bromotimol (ABT) y Acido Alizarin Sulfónico (AAS). Para medir el pH se procede como sigue. Se toman dos muestras de la solución de 2 centímetros cúbicos cada una en dos tubos de ensayo. Se le agrega una gota de cada reactivo a cada tubo y se agita; los colores resultantes se comparan con la carta de colores determinando así el pH.
Si es necesario se corrige utilizando soluciones acidificantes o alcalinizantes o variando la proporción Nitrico/Amoniacal, pero esta ultima requiere mayor experiencia en el control y en general en el manejo de la solución nutritiva.