Hidroponía y cultivo sin suelo
El cultivo sin suelo es el método para cultivar cultivos agrícolas sin el uso de suelo. En lugar de suelo, se usan varios medios de cultivo inertes, también llamados sustratos. Estos medios proporcionan apoyo a la planta y retención de humedad. Los sistemas de riego están integrados dentro de estos medios, introduciendo así una solución nutritiva en las zonas radiculares de las plantas. Esta solución proporciona todos los nutrientes necesarios para el crecimiento de las plantas. El método más común de cultivo sin suelo es hidroponía, que incluye plantas cultivadas ya sea en un sustrato o en un medio acuoso con raíces desnudas. Hay muchos diseños de sistemas hidropónicos, cada uno con un propósito diferente, pero todos los sistemas comparten estas características básicas (Figura 1.3).
La agricultura sin suelo se ha utilizado para reducir las plagas y las enfermedades transmitidas por el suelo que afectan a los monocultivos. De hecho, los hidropónicos pueden controlar las plagas y enfermedades transmitidas por el suelo evitando el contacto entre las plantas y el suelo, y porque los medios sin suelo pueden esterilizarse y reutilizarse entre cultivos. Esta reutilización de sustratos responde a las exigencias particulares de la producción intensiva. Algunos sustratos son mucho mejores que el suelo, especialmente en términos de capacidad de retención de agua y suministro de oxígeno en la zona radicular. Los agricultores también han mejorado el rendimiento de las plantas gracias a un mayor control sobre varios factores cruciales del crecimiento de las plantas. La disponibilidad de nutrientes en las raíces de las plantas es mejor manipulada, monitoreada y controlada en tiempo real, dando lugar a producciones cuantitativas y cualitativas más altas. Además, la mayoría de los métodos de cultivo sin suelo utilizan una fracción del agua necesaria para la producción tradicional basada en el suelo porque la solución nutritiva se recicla.
La agricultura sin suelo es uno de los principales avances científicos, económicos y tecnológicos en el campo general de la agricultura en los últimos 200 años. En general, pero repredominantemente en las naciones desarrolladas en climas templados, ha habido una creciente demanda de cultivos fuera de temporada y de alto valor. En parte, esto es resultado de mejoras generalizadas en el nivel de vida. Este aumento de la demanda ha llevado a la expansión de muchos tipos de sistemas de cultivo protegidos para aumentar la capacidad de producción y prolongar la oferta de cultivos durante todo el año. Dentro de estos sistemas protegidos, los cultivos se pueden cultivar en el suelo. Sin embargo, para mantenerse competitivo con la producción agrícola de campo abierto, la intensidad ha tenido que aumentar para compensar los mayores costos de producción asociados a la agricultura ambiental controlada. Como resultado de ello, se ha producido un cambio de la producción de suelo a la cultura sin suelo para atender las necesidades cambiantes de la agricultura. Este enfoque ofrece alternativas a la esterilización tóxica del suelo para controlar plagas y patógenos, y puede ayudar a superar los problemas de cansancio del suelo que han traído las prácticas de monocultivo.
Más allá de sus rendimientos significativamente mayores en comparación con la agricultura tradicional, la agricultura sin suelo también es importante debido a su mayor eficiencia en el uso de agua y fertilizantes, lo que convierte a la hidroponía en la técnica agrícola más adecuada en regiones áridas o donde la dispersión de nutrientes sea un problema tanto para ambientales y económicas. El desplazamiento del suelo hace que la hidropónica sea una solución indispensable en zonas donde no se dispone de tierras cultivables. En cambio, la agricultura sin suelo puede desarrollarse en tierras áridas, en zonas propensas a la salina, así como en entornos urbanos y suburbanos o donde la competencia por la tierra y el agua o condiciones climáticas desfavorables requieran la adopción de sistemas de producción intensivos. La alta productividad para el pequeño espacio necesario hace de la agricultura sin suelo un método interesante para la seguridad alimentaria o para el desarrollo de la agricultura a microescala con cero millas alimentarias.
En resumen, las cuatro razones principales por las que el cultivo sin suelo es una práctica agrícola en expansión son: disminución de la presencia de enfermedades transmitidas por el suelo y patógenos debido a las condiciones estériles; mejora de las condiciones de crecimiento que pueden ser manipuladas para satisfacer las necesidades óptimas de las plantas que conducen a un aumento de los rendimientos; la eficiencia en el uso del agua y los fertilizantes, y la posibilidad de desarrollar la agricultura cuando no se disponga de tierras adecuadas. Además del aumento de la demanda de productos químicos y sin plaguicidas y de prácticas agrícolas más sostenibles, se han realizado amplias investigaciones sobre métodos orgánicos y menos suelos. En la sección 6.1 se analizan estas diferencias con más detalle.
Una de las principales preocupaciones con respecto a la sostenibilidad de la agricultura moderna es la dependencia total de fertilizantes químicos manufacturados para producir alimentos. Estos nutrientes pueden ser costosos y difíciles de obtener, y a menudo provienen de prácticas ecológicamente rigurosas que representan una contribución sustancial de todas las emisiones de dióxido de carbono (CO2) procedentes de la agricultura. El suministro de muchos de estos nutrientes cruciales se está agotando a un ritmo acelerado, con proyecciones de escasez mundial en los próximos decenios. La hidropónica es mucho más eficiente en términos de uso de agua y nutrientes que la agricultura basada en el suelo, pero su manejo es más complicado y requiere un conjunto diferente de insumos, especialmente durante la instalación. Generalmente se requiere electricidad para circular u oxigenar el agua. Sin embargo, no requiere combustible para arar el suelo, no requiere energía adicional para bombear volúmenes mucho mayores de agua para el riego o para llevar a cabo el control del deshierbe, y no interrumpe la materia orgánica del suelo a través de prácticas agrícolas intensivas. Los costos iniciales, los materiales de construcción y la dependencia de la electricidad y los insumos también serán limitaciones importantes para la acuapónica, pero en este caso la necesidad de fertilizantes químicos se elimina por completo.
*Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus y Alessandro Lovatelli, Small scale aquaponic food production, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproducido con permiso. *