Fertilización en la producción de Forraje Verde Hidropónico

MANUAL FAO DE FORRAJE VERDE HIDROPÓNICO FVH

Según diversos autores, Hidalgo (1985), Dosal (1987), el uso de fertilización en la producción de FVH resulta positiva como para recomendar su uso. Dosal (1987), probando distintas dosis de fertilización en avena, encontró los mejores resultados en volumen de producción y valor nutritivo del FVH cuando se utilizó 200 ppm de nitrógeno en la solución nutritiva. El mismo autor señala que la pérdida de materia seca durante los primeros 11 días es menor en todos los tratamientos con fertilización nitrogenada (100; 200 y 400 de nitrógeno) que en el caso del testigo (sin fertilizar). El tratamiento de 200 ppm presentó a los 11 días un 94 % de materia seca respecto al primer día, mientras que en el día 15, marcó tan solo 76 % (Cuadro 6).

Cuadro N° 6.
Fitomasa producida en avena hidropónica en períodos de cosecha y bajo cuatro niveles de fertilización nitrogenada

Nivel de Fertilización en ppm de Nitrógeno	Tiempo de Cosecha (días)	Fitomasa Producida (kg MS * m-2)	Indice de Conversión kg producido kg sembrado
0	7	3,39	0,93
	11	2,79	0,77
	15	2,66	0,73
100	7	3,26	0,90
	11	2,95	0,81
	15	2,27	0,63
200	7	3,54	0,98
	11	3,43	0,94
	15	2,77	0,76
400	7	3,54	0,98
	11	3,30	0,91
	15	2,32	0,64

Fuente: Adaptado de J.J. Dosal. 1987.

Los resultados anteriores (Cuadro 6) demuestran que el uso de fertilizaciones mayores a las 200 ppm de nitrógeno no resultan en mayor cantidad de producción de fitomasa. También se comprueba que la pérdida de fitomasa resulta inevitable a medida que pasa el tiempo, aunque se recurra a prácticas de fertilización. Esto avala el concepto de que períodos “Siembra – Cosecha” prolongados son desfavorables para la producción de FVH. Un ejemplo de fórmula de fertilización nitrogenada utilizada en el riego del FVH es la que se encuentra en en Cuadro 7.

Cuadro N° 7. Composición de una solución nutritiva apta para FVH
 

Sal Mineral	Cantidad G	Elemento que aporta.	Aporte en ppm
Nitrato de Sodio	355	Nitrógeno	207
Sulfato de Potasio	113	Potasio	178
Superfosfato Normal	142	Fósforo	83
Sulfato de Magnesio	100	Magnesio	71
Sulfato de Hierro	4	Hierro	10
-----------	-	Azufre	90

Fuente: Adaptado de L.R. Hidalgo. 1985. (*): El aporte de azufre es la suma de los aportes parciales.


Otra opción de fórmula de riego para el FVH, es la que se encuentra en el "Manual FAO: La Huerta Hidropónica Popular" (Marulanda e Izquierdo, 1993). La misma contiene todos los elementos que las distintas especies hortícolas y cultivos agrícolas necesitan para su crecimiento. La fórmula FAO viene siendo probada con muy buen éxito, y desde hace años, en varios países de América Latina y el Caribe. Su aporte, en términos generales, se constituye de 13 elementos minerales (macroelementos y microelementos esenciales (Cuadro 8). De acuerdo a esta fórmula para llegar a la solución nutritiva final o solución de riego debemos preparar dos soluciones concentradas denominadas solución concentrada “A” (integrada con los elementos minerales mayores o macronutrientes y una solución concentrada “B” formada con los elementos minerales menores o micronutrientes.

Cuadro N° 8 . Elementos minerales esenciales para las plantas
 

Elementos minerales	Símbolo químico
MACRONUTRIENTES
Nitrógeno	N
Fósforo	P
Potasio	K
Calcio	Ca
Magnesio	Mg
Azufre	S
MICRONUTRIENTES
Hierro	Fe
Manganeso	Mn
Zinc	Zn
Boro	B
Cobre	Cu
Molibdeno	Mo
Cloro	Cl

Fuente: La Empresa Hidropónica de Mediana Escala.FAO, 1996

Se debe recordar siempre que todas las sales minerales utilizadas para la preparación de la solución nutritiva deben ser de alta solubilidad. El no usar sales minerales de alta solubilidad, nos lleva a la formación de precipitados. Este fenómeno es un factor negativo para nuestro cultivo de FVH dado que a consecuencia de ello, se producen carencias nutricionales de algunos elementos.

Preparación de Soluciones Nutritivas

La solución nutritiva final, comúnmente llamada también solución concentrada de riego se prepara, en el caso de la fórmula utilizada por Hidalgo, en base a los aportes realizados por una única solución madre. Este es un procedimiento sencillo y rápido, lo cual denota que para la producción de FVH no se necesitan grandes y complicados procedimientos.

También el uso de un fertilizante multicompuesto (de alto tenor de N), es suficiente para el crecimiento del FVH. Si éste se presenta en forma quelatizada resulta aún mucho más efectivo para el cultivo.

La fórmula FAO, se prepara a través de una mezcla de soluciones nutritivas madres o concentradas, llamadas “A” y “B” respectivamente. Las sales y las cantidades necesarias para preparar la Solucion "A" se observan en el Cuadro 9.

Cuadro N°9. Solución Concentrada “A”
 

SAL MINERAL	CANTIDAD
Fosfato Mono Amónico Nitrato de Calcio Nitrato de Potasio	340 gramos 2.080 gramos 1.100 gramos

Fuente: Manual “La Huerta Hidropónica Popular”.
FAO,1997.

Estas cantidades se diluyen en agua potable, hasta alcanzar los 10 litros. Sería muy conveniente que el agua a utilizar se encuentre entre los 21° y 24°C dado que la disolución es mucho más rápida y efectiva. Las sales se van colocando y mezclando en un recipiente de plástico de a una y por su orden para obtener la Solución Concentrada “A”.

Las sales necesarias para preparar la solución “B” se encuentran en el Cuadro 10.

Cuadro N° 10. Solución Concentrada “B”
 

SAL MINERAL	CANTIDAD
Sulfato de Magnesio Sulfato de Cobre Sulfato de Manganeso Sulfato de Zinc Acido Bórico Molibdato de Amonio Quelato de Hierro	492 gramos 0,48 gramos 2,48 gramos 1,20 gramos 6,20 gramos 0,02 gramos 50 gramos

Fuente: Manual “La Huerta Hidropónica Popular”. FAO,
1996.

La dilución se hace también con agua, pero hasta alcanzar un volumen final de 4 litros de solución.

Para el mezclado de las sales usamos las mismas recomendaciones que para el primer caso, no olvidando lo anteriormente mencionado sobre la conductividad eléctrica del agua y el pH. Una vez que tenemos las 2 soluciones, procedemos al tercer paso que es preparar la solución de riego final o solución nutritiva. Debemos recordar la recomendación de no mezclar las soluciones A y B sin la presencia de agua. Esto significa que primero agregamos el agua, luego la Solución “A”, revolvemos muy bien, y finalmente agregamos la Solución “B”. El no cumplimiento de este simple paso, ha llevado en un número muy grande de casos al fracaso de los cultivos, así como a la generación de grandes problemas técnicos. La persona encargada de preparar la solución tiene que cumplir exactamente con las reglas de elaboración de la misma. El proceso para la elaboración de la solución nutritiva con destino a la producción de FVH finaliza de la siguiente forma:

POR CADA LITRO DE AGUA SE AGREGAN 1,25 cc DE SOLUCIÓN “A” Y 0,5 cc DE SOLUCIÓN “B”.


Debemos recordar que las sales a ser utilizadas deben ser altamente solubles. A mayor grado de pureza de la sal, mayor será la solubilidad y por lo tanto mayores serán los beneficios nutricionales hacia nuestros cultivos del FVH. Otro factor a tener muy presente es el hecho que existen iones como el hierro (Fe), los cuales por su propias características y a medida que pasa el tiempo, se vuelven difíciles de absorber por las raíces. Por lo tanto se tendrán que usar en su forma quelatizada para que su asimilación sea eficiente y eficaz. En el mercado existen formulaciones comerciales con hierro quelatizado los cuales ya tienen una riqueza de Fe del 6%.

Si el agua con la cual vamos a preparar la solución nutritiva no tiene una calidad conocida, es recomendable su análisis químico para determinar su riqueza mineral, conductividad eléctrica y pH. Aquellas aguas que resulten con valores de más de 2 o 2,5 mS/cm debemos obligatoriamente descartarlas, salvo que las corrijamos con agua limpia de lluvia.

Un buen método de corrección de la conductividad eléctrica del agua , es el llamado “curado”. El mismo consiste en colocar el agua de nuestra fuente (pozo manantial, cañada, etc) en un tanque tratado con pintura “epoxi” o similar (si los volúmenes a utilizar no son muy elevados, podremos usar tanques plásticos). El tamaño del tanque tiene que estar de acuerdo a nuestras necesidades mínimas. Al cabo de 8 a 14 días, el agua ya habrá decantado todos sus excesos de sales. En esta situación, sacamos toda el agua por encima de esa decantación sólida de sales hacia otro tanque de plástico o similar. Estos procedimientos que pueden ser vistos como engorrosos, son necesarios para asegurarnos de la buena calidad del agua de riego para la producción de FVH.

Efectos de la Fertilización Nitrogenada

La fertilización del FVH utilizando agua de riego conteniendo 200 ppm de nitrógeno como mínimo, tiene efectos principales durante el proceso de crecimiento del FVH:

Proteína Bruta (PB). El contenido de PB (g/m2) al cabo de 15 días de crecimiento, tiende a aumentar a medida que se incrementa el contenido de N de la solución nutritiva, (hasta valores de 200 ppm). Una concentración mayor , (por ejemplo 400 ppm), no aumenta el aporte proteico, si no que por el contrario, lo disminuyó en aproximadamente 13,6 % respecto del tratamiento anterior. Esto equivale a 59 g/m2 de proteína (base materia seca) (Dosal, 1987). La mencionada disminución de proteína , asociada a altos niveles de fertilización nitrogenada, podría indicarnos un posible efecto de toxicidad o desbalance con otros nutrientes, lo que a su vez, sería la causa de una menor producción de fitomasa.

Proteína Verdadera (PV). La proteína verdadera ( g/m2 ) disminuye a través del tiempo, observándose una reducción del aporte proteico del FVH en relación al aporte del grano, independientemente del tipo de solución nutritiva utilizada durante los 15 días en que se desarrolló el cultivo. De acuerdo a los resultados expuestos en el Cuadro 12, la fertilización nitrogenada no evitaría las pérdidas en el contenido de proteína verdadera del FVH respecto al grano. Sin embargo, estas pérdidas son significativamente mayores si el cultivo no se fertiliza con nitrógeno. (Dosal, 1987).

Los incrementos de la proteína bruta observadas en algunos tratamientos con fertilización, serían consecuencia de un aumento del nitrógeno no proteico (Cuadro 11) el que sería aportado por la solución nutritiva de riego, y no debido a un aumento en los niveles de la proteína verdadera al cabo de los 15 días del experimento. Esto también nos indica que al cabo de 7 días el cultivo de FVH ya estaría haciendo uso del nitrógeno aportado por la solución nutritiva de riego, el cual además sería utilizado para la síntesis de nuevas proteínas. Sin embargo, el acelerado desarrollo que experimenta el FVH a partir de estas fechas, repercutiría al cabo de la segunda semana en una pérdida proteica debido a un posible balance negativo entre fotosíntesis y respiración.

Cuadro N° 11. Cambios en proteína (g/m2) a través del tiempo en un cultivo de FVHde avena, en tres cosechas y bajo cuatro niveles defertilización nitrogenada
 

Nivel de Fertilización (ppm deNitrógeno)	Tiempo (días)	Total de Proteína el FVH (g/m2)
		Bruta	Viva
0	7	312	197
	11	266	177
	15	278	137
100	7	311	227
	11	296	180
	15	289	138
200	7	347	252
	11	357	229
	15	132	219
400	7	360	250
	11	402	213
	15	373	167

Grano: Proteína Bruta (P.B) = 316 g/m2 (base Materia Seca)
Proteína Viva (P.V) = 235 g/m2 (base Materia Seca)

Fuente: Adaptado de J.J.Dosal. 1987

Los experimentos de Dosal (1987), indican que riegos con dosis de 200 ppm y 400 ppm, presentan al término de la primera semana, un mayor contenido proteico (PB y PV) que el testigo (grano sin fertilización). Esto estaría confirmando que la mayor proporción de los cambios que originan el aumento del valor nutritivo del FVH, ocurren en los primeros siete días desde la siembra (Koller, 1962; Fordhan et al, 1975; citados por Dosal, 1987).

Pared Celular (P.C). La pared celular tiende a disminuir en el follaje a medida que pasa el tiempo, mientras que en el sistema radicular aumenta (Dosal (1987) e Hidalgo (1985). Analizando los datos totales (pared celular de follaje más sistema radicular), se observa que la P.C. aumenta en términos muy interesantes respecto al grano. El Cuadro 12 demuestra lo anterior.

Lignina. Se ha demostrado que en el FVH existe un aumento de la cantidad de lignina (g/m2) en comparación con el grano. Esto nos indica que realmente existe una síntesis durante la etapa de crecimiento del FVH. La lignina cumple un importante rol en la estructura celular. El aumento de la lignina en el FVH con respecto al grano, se debería al incremento en la actividad de enzimas relacionadas a la biosíntesis de la lignina (tirosina amonioliasa). Se conoce que tanto la luz, la temperatura, la concentración de etileno y el metabolismo de los hidratos de carbono, regulan la actividad de esta enzima precursora de la lignina. Dichas condiciones se encuentran casi óptimas en los recintos de producción de FVH, de ahí su mayor presencia en el FVH que en el grano (Cuadro 13).


Cuadro N° 12.
Cambios en el contenido de pared celular de un cultivo deFVH de avena cosechado en 3 momentos y bajo 4 niveles de fertilización nitrogenada
 

Nivel de Fertilización (ppm deNitrógeno)	Tiempo (días)	Pared Celular del FVH (%)
0	7	55,7
	11	56,5
	15	63,6
100	7	54,9
	11	60,8
	15	59,0
200	7	56,0
	11	63,0
	15	58,0
400	7	51,2
	11	61,7
Pared Celular del Grano: 35,7 %

Fuente: Adaptado de J.J.Dosal. 1987.

Digestibilidad Estimada (D.E). En líneas generales la digestibilidad estimada presenta una disminución en relación al grano luego de dos semanas, independiente del tratamiento nitrogenado e indistintamente de la fórmula empleada para su determinación (Dosal, 1987). Para un FVH de cebada, Less (1983); Peer y Lesson (1985) y Santos (1987), demostraron que los valores de digestibilidad a los 8 días de cultivo, es de aproximadamente un 82 % con respecto al grano.
 

Cuadro N° 13. Cambios en el contenido de lignina de un cultivo de FVH de avena cosechada en 3 momentos y bajo 4 nveles de fertilización nitrogenada
 

Nivel de Fertilización (ppm deNitrógeno)	Tiempo (días)	Nivel de Lignina del FVH (%)
0	7	6,6
	11	6,7
	15	7,1
100	7	5,0
	11	7,4
	15	7,0
200	7	7,0
	11	8,1
	15	6,6
400	7	6,6
	11	6,8
	15	6,6
Lignina del Grano: 3,6 %

Fuente: Adaptado de J.J.Dosal. 1987

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