Ahora, la hidroponía tiene muchas aplicaciones. Se utiliza en todo el mundo para cultivar plantas en tierra o en agua sin tierra o suelos, tanto para uso comercial como doméstico. Las raíces de la planta no contactan el medio de cultivo o suelo, sino que residen en una solución que contiene todos los nutrientes necesarios para el crecimiento de las plantas.
Las condiciones ambientales en las que se cultivan las plantas hidropónicas pueden ser controladas para crear entornos de crecimiento óptimos. La hidroponía se utiliza para cultivar cultivos en invernaderos durante todo el año y para producir alimentos saludables de manera económica.
El método fue desarrollado en los Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial por W. F. Gericke, un científico agrícola de la Universidad de California, quien diseñó y construyó un sistema flotante para cultivar tomates bajo el agua. El primer modelo funcional consistía en un marco de madera con ganchos en los que se colocaban macetas de arcilla; Gericke llamó a su invención “cultivo sin tierra”.
La palabra hidroponía se deriva de las palabras griegas “hydro” que significa agua y “ponos” que significa trabajo.
Las operaciones comerciales modernas utilizan tecnología de biofarming avanzada por la NASA en la producción de plantas que soportan la vida en el espacio exterior. Sin suelo, los astronautas no podrían cultivar verduras y frutas.
(imagen de la división de biofarming de la NASA)
Hay dos estilos diferentes de sistemas hidropónicos:
Sistemas Hidropónicos Pasivos
Un sistema pasivo utiliza el ambiente como medio de cultivo, generalmente empleando algún tipo de mecanismo de mecha para atraer agua y nutrientes a la zona de raíces de la planta. Los sistemas pasivos son generalmente menos costosos que los sistemas activos, pero no pueden ser regulados con tanta precisión.
Sistemas Hidropónicos Activos
Un sistema activo se utiliza para controlar el ambiente en el que se cultivan las plantas, proporcionando niveles precisos de agua y nutrientes. Los sistemas activos son más costosos de construir, pero proporcionan un mejor crecimiento de las plantas y mayores rendimientos.
Los sistemas hidropónicos activos se dividen en dos categorías:
Sistemas de Ebb-and-Flow
Los sistemas de ebb-and-flow inundan los cultivos con agua rica en nutrientes y luego drenan la solución de vuelta a un reservorio. Esto permite utilizar grandes cantidades de medio de cultivo mientras se proporciona una buena aireación para las raíces. Aproximadamente la mitad de los cultivadores hidropónicos comerciales utilizan sistemas de ebb-and-flow, que a menudo se llaman sistemas NFT o de inundación/drenaje.
Técnica de Película de Nutrientes
Los sistemas de técnica de película de nutrientes utilizan mesas de agua poco profundas y medios de cultivo que tienen baja resistencia al flujo. Los nutrientes se bombean a través de la mesa bajo presión, proporcionando buena aireación para las raíces. La solución nutritiva se recircula constantemente, asegurando una concentración uniforme de nutrientes en el agua.
En la hidroponía, las plantas necesitan menos espacio en comparación con las plantas cultivadas en suelo debido a la ausencia de un sustrato macroporoso, que es reemplazado por material inerte (lana de roca, perlita) o una solución nutritiva. De esta manera, la hidroponía cultiva plantas en hasta un 30% menos de tierra en comparación con la agricultura convencional.
Los nutrientes en los sistemas hidropónicos están disueltos en agua; la mayoría de los sistemas hidropónicos comerciales recirculan un suministro constante de solución nutritiva. Los niveles de nutrientes se mantienen cuidadosamente, típicamente dentro de unos pocos puntos porcentuales de la cantidad óptima necesaria por las raíces de las plantas para un crecimiento saludable. El ambiente controlado en la hidroponía permite un mayor control sobre el pH y la temperatura del agua que la agricultura tradicional.
Cultivar plantas hidropónicamente suele ser más costoso que cultivarlas en suelo debido al costo del equipo requerido (luces, sistemas de control climático, etc.) y porque los costos de instalación son más altos. Sin embargo, los sistemas hidropónicos están ganando popularidad entre los jardineros de pequeña escala y los del mercado debido a su capacidad para ser operados con un presupuesto más pequeño.
Sin embargo, una vez que se han pagado los costos iniciales del equipo, la hidroponía se vuelve más barata que la agricultura convencional si se tienen en cuenta los gastos de reemplazo del suelo, la habilidad requerida en la gestión del suelo, así como la falta de mano de obra requerida en un entorno hidropónico.
Una Breve Historia
El concepto de que las plantas necesitan principalmente oxígeno y agua para sobrevivir ha sido conocido durante milenios. Teofrasto (ca. 372–287 a.C.) lo mencionó en su libro “Investigación sobre las Plantas”. Edward Blyth fue el primero en mencionar la jardinería hidropónica comercial, con un artículo de 16 páginas titulado “Cultivo de Brotes de Agua” en una edición de 1870 del “Journal of the Indian Agricultural Society”.
En 1886, Bodington y Phillips patentaron “el cultivo artificial de plantas sin suelo”, que conectaba un sistema de tuberías a árboles frutales cultivados hidropónicamente. La primera implementación comercial fue por Julius Hensel en Alemania, quien comenzó a vender sistemas para uso en invernaderos en la década de 1920. En 1930, Liberty Hyde Bailey y Emerson publicaron “El Efecto de los Calentadores, Marcos Fríos y Refugios en el Crecimiento de Plantas de Tomate”.
En 1937, el Departamento de Agricultura de EE. UU. publicó dos circulares: Circular 318 – Fechas para Plantar Tomates en Florida, y Circular 404 – Sugerencias para Aumentar los Rendimientos Comercializables de Tomates. Estas publicaciones describen técnicas hidropónicas que aún se utilizan hoy en día, pero utilizaban macetas más grandes y fertilizantes comerciales.
En la década de 1940, el Dr. William F. Tracy amplió su investigación sobre la nutrición de las plantas, que originalmente se limitaba al crecimiento de plantas en suelo arenoso, para incluir soluciones nutritivas en un artículo titulado “El cultivo de Crisantemos en medios sintéticos”.
En las décadas de 1950 a 1960, la investigación sobre hidroponía sufrió un estancamiento. La carrera espacial y el impulso para llevar hombres a la luna hicieron que el gobierno de EE. UU. financiara investigaciones en otras áreas, como semiconductores, en lugar de sistemas de producción de alimentos hidropónicos.
La hidroponía fue redescubierta por el cineasta e inventor Flux Davenport. También fue el fundador de “La Sociedad Internacional de Movimientos de Agricultura Orgánica” (ISOM) en 1991, y organizó la primera conferencia sobre agricultura urbana orgánica en su casa en Oakland, California.
En 1977, ocurrió un avance cuando B.C. (“Bud”) Wolfe publicó el libro “La Mezcla para Macetas”.
Llegó en un momento en que se reavivó el interés en la hidroponía, y contenía toda la información necesaria para recrear un simple sistema de técnica de película de nutrientes (NFT). Sin embargo, no tuvo mucho impacto hasta 1986 cuando se publicó el artículo de Wolfe “Cómo Alimento Mis Plantas: Una Guía para Legos sobre NFT” en Alternative Agriculture, una revista comercial.
El primer sistema de acuicultura comercial fue desarrollado por Dennis Hoagland mientras trabajaba en el Departamento de Pesca y Vida Silvestre de la Universidad de Wisconsin-Madison, y se conoce como hidroponía Hoagland o el Sistema de Wisconsin. El “Sistema de Wisconsin” consiste en un sistema de recirculación y reoxigenación que alimenta simultáneamente a las plantas y algas. Fue diseñado para ser de bajo costo, autónomo con recuperación de nutrientes in situ, y modular. El diseño ha sido verificado extensamente en el laboratorio por el Dr. Robert A. Berglund en el Departamento de Gestión de Biosistemas de la Universidad de Wisconsin–Madison. Esta es la misma tecnología que se utilizó para un proyecto financiado por la NASA diseñado por el Dr. Berglund para cultivar verduras en el espacio tanto en la Tierra como en un entorno de microgravedad (utilizando la aeronave de gravedad reducida de la NASA). El sistema de la Universidad de Wisconsin ha sido licenciado a más de 50 empresas en todo el mundo, y comercializado como los sistemas de cultivo hidropónico Rapid Rooter y Rapid Beds.
El interés actual en la hidroponía fue impulsado por el desarrollo de los primeros prototipos de sistemas de sub-irrigación pasiva (PSI), desarrollados tras la investigación sobre la nutrición de las plantas en la Universidad de California, Davis. Posteriormente, un número significativo de personas ha experimentado con diferentes medios, nutrientes y configuraciones de cultivo. Una revista comercial, Hydro Culture, se inició en 1983, pero cesó su publicación cinco años después.
Otro avance tuvo lugar a principios de la década de 1990 con el desarrollo de un sistema hidropónico basado en PSI llamado cultivo en balsa o camas de cultivo flotantes por el científico holandés Jeroen van den Bosch de la Universidad de Wageningen. La cama consiste en balsas de plástico o bambú colocadas en la superficie de un cuerpo de agua. Las plantas se cultivan en un medio de cultivo suspendido entre las balsas, y las raíces se extienden hacia el agua debajo, donde se disuelve oxígeno. Este sistema hidropónico pasivo se ha vuelto muy popular entre los aficionados porque se puede construir utilizando materiales económicos encontrados en tiendas de suministros de construcción locales.
La producción hidropónica ha sido adoptada desde entonces por algunos, pero no todos, los cultivadores profesionales. Es una de varias nuevas técnicas utilizadas por los agricultores hidropónicos en entornos controlados como invernaderos y túneles altos. La hidroponía es un sistema eficiente para cultivar cultivos porque permite al cultivador controlar qué nutrientes se suministran a la planta y cuánta luz y agua recibe. La solución nutritiva puede reutilizarse durante un período de tiempo (típicamente semanas), lo que reduce el impacto ambiental en comparación con la agricultura tradicional.
Sigue siendo una fuerza en la comunidad agrícola y vale la pena invertir. Consulta algunos recursos para comenzar.