La producción de cultivos en invernadero implica una serie de aportaciones culturales. Entre ellos, quizá el más importante sea el tipo de medio de cultivo utilizado. Debido a la relativamente poca profundidad y al volumen limitado de un contenedor, los medios de cultivo deben ser modificados para proporcionar las propiedades físicas y químicas apropiadas necesarias para el crecimiento de las plantas.
Los suelos de campo son generalmente insatisfactorios para la producción de plantas en contenedores. Esto se debe principalmente a que los suelos no proporcionan la aireación, el drenaje y la capacidad de retención de agua necesarios. Para mejorar esta situación se han desarrollado varios medios de cultivo «sin suelo». A continuación se describen algunas de las enmiendas más utilizadas para la producción de cultivos en invernadero.
El musgo de avena y materiales similares a la turba
El musgo de avena se forma por la acumulación de materiales vegetales en zonas mal drenadas. El tipo de material vegetal y el grado de descomposición determinan en gran medida su valor para el uso en un medio de cultivo. Aunque la composición de los diferentes depósitos de turba varía mucho, se pueden identificar cuatro categorías distintas:
Musgo hipnáceo: este tipo de turba consiste en los restos parcialmente descompuestos de hyprum, polytrichum y otros musgos de la familia Hypanaceae. Aunque se descompone más rápidamente que otros tipos de turba, es adecuada para el uso de medios de comunicación. Muchos de los depósitos de turba del norte de Estados Unidos son hipnáceos.
Caña y junco – son turbas derivadas de los restos moderadamente descompuestos de juncos, hierbas gruesas, juncos, cañas y plantas similares. Estos materiales de textura fina son generalmente menos ácidos y contienen relativamente pocas partículas fibrosas. La rápida tasa de descomposición, el tamaño de las partículas finas y el contenido insuficiente de fibra hacen que las turbas de carrizo y junco sean insatisfactorias para el uso de medios.
Humus o Muck – consiste en los restos descompuestos de materiales vegetales finamente divididos de origen desconocido. El humus suele contener grandes cantidades de partículas de limo y arcilla, y cuando se mezcla con el suelo no mejora el drenaje ni la aireación. Debido a su rápida descomposición y al tamaño de las partículas, el humus se considera indeseable para el uso de medios de cultivo.
Musgo Sphagnum – son los restos deshidratados de plantas de pantano ácido del género Sphagnum (es decir, Spapillosum). Es ligero y tiene la capacidad de absorber de 10 a 20 veces su peso en agua. Esto se atribuye a los grandes grupos de células de retención de agua, característicos del género. El musgo Sphagnum contiene sustancias fungistáticas específicas que explican su capacidad para inhibir la humedad de las plántulas.
El musgo Sphagnum es quizás la forma más deseable de materia orgánica para la preparación de medios de cultivo. El drenaje y la aireación mejoran en los suelos más pesados, mientras que la retención de humedad y nutrientes aumenta en los suelos más ligeros. Alemania, Canadá e Irlanda son las principales regiones de producción de musgo Sphagnum.
Residuos de la madera
Los residuos de la madera constituyen una fuente importante de medios de cultivo sin suelo. Estos materiales son generalmente biproductos de la industria maderera y están fácilmente disponibles en grandes cantidades. El agotamiento del nitrógeno por parte de los microorganismos del suelo, durante el proceso de descomposición, es uno de los principales problemas asociados a estos materiales. Sin embargo, las aplicaciones suplementarias de N al medio de cultivo pueden hacer que la mayoría de los residuos de madera sean enmiendas valiosas.
Molde de hoja – el arce, el roble y el sicómoro están entre los principales tipos de hoja adecuados para la preparación del molde de hoja. Las capas de hojas y la tierra se compostan junto con pequeñas cantidades de compuestos nitrogenados durante aproximadamente 12 a 18 meses. El uso de moho de hoja puede mejorar eficazmente las propiedades de aireación, drenaje y retención de agua de un medio de cultivo. Aunque estos materiales están disponibles a bajo coste, el moho de las hojas no se utiliza ampliamente en la producción de contenedores.
Aserrín – la especie de árbol de la que se deriva el aserrín determina en gran medida su calidad y valor para su uso en un medio de cultivo. Se sabe que varios serrines, como el de nogal y el de secuoya no compostada, tienen efectos fitotóxicos directos. Sin embargo, el C:N del serrín es tal que no se descompone fácilmente. El alto contenido de celulosa y lignina junto con un suministro insuficiente de N crea problemas de agotamiento que pueden restringir gravemente el crecimiento de las plantas. Sin embargo, las aplicaciones suplementarias de nitrógeno pueden reducir este problema.
Las cenizas – son principalmente un subproducto de las industrias de pulpa, papel y madera contrachapada. El tamaño adecuado de las partículas se obtiene mediante la molienda con martillo y el cribado. De este modo se obtiene un material adecuado para su uso en medios contenedores. Las propiedades físicas obtenidas de la corteza de los árboles son similares a las del musgo Sphagnum.
El bagazo
El bagazo es un subproducto de la industria azucarera. Se puede triturar y/o compostar para producir un material que puede aumentar las propiedades de aireación y drenaje de los medios contenedores. Debido a su alto contenido en azúcar, se produce una rápida actividad microbiana tras la incorporación del bagazo a un medio. Esto disminuye la durabilidad y longevidad del bagazo e influye en los niveles de N. Aunque el bagazo está fácilmente disponible a bajo coste, (normalmente el transporte), su uso es limitado.
Cascos de arroz
Los cascos de arroz son un biproducto de la industria de la molienda del arroz. Aunque son extremadamente ligeras, las cáscaras de arroz son muy eficaces para mejorar el drenaje. El tamaño de las partículas y la resistencia a la descomposición de las cáscaras de arroz y del serrín son muy similares. Sin embargo, el agotamiento del N no es un problema tan serio en los medios enmendados con cáscaras de arroz.
Varios otros materiales orgánicos son adecuados para su uso con medios de contenedores. Se incluyen: estiércol, mazorcas de maíz, paja y cáscaras de cacahuetes y nueces. Sin embargo, no constituyen las principales fuentes comerciales de enmiendas orgánicas.
Arena
La arena, un componente básico del suelo, tiene un tamaño de partícula que oscila entre 0,05 mm y 2,0 mm de diámetro. Las arenas finas (0,05mm – 0,25mm) contribuyen poco a mejorar las propiedades físicas de un medio de cultivo y pueden reducir el drenaje y la aireación. Las partículas de arena media y gruesa son las que proporcionan ajustes óptimos en la textura del medio. Aunque la arena es generalmente la menos costosa de todas las enmiendas inorgánicas, también es la más pesada. Esto puede dar lugar a costes de transporte prohibitivos. La arena es una enmienda valiosa tanto para los medios de cultivo como para los de propagación.
Perlita
La perlita es un mineral silíceo de origen volcánico. Los grados utilizados en los medios para macetas se trituran primero y luego se calientan hasta que la vaporización del agua combinada la expande hasta convertirla en una sustancia ligera en polvo. La ligereza y la uniformidad hacen que la perlita sea muy útil para aumentar la aireación y el drenaje.
La perlita es muy polvorienta cuando está seca y tiene tendencia a flotar hacia la parte superior de un contenedor durante el riego. También se ha demostrado que la perlita contiene niveles potencialmente tóxicos de flúor. Aunque los costes son moderados, la perlita es una enmienda eficaz para los medios de cultivo.
Vermiculita
La vermiculita es un mineral micazo producido por calentamiento a aproximadamente 745oC. Las partículas expandidas en forma de placa que se forman tienen una capacidad de retención de agua muy alta y ayudan a la aireación y al drenaje. La vermiculita tiene una excelente capacidad de intercambio y amortiguación, así como la capacidad de suministrar potasio y magnesio. Aunque la vermiculita es menos duradera que la arena y la perlita, sus propiedades químicas y físicas son muy deseables para los medios de cultivo en contenedores.
Arcillas calcinadas
Las arcillas calcinadas se forman calentando minerales arcillosos montmorrilloníticos a aproximadamente 690oC. Las partículas que se forman son seis veces más pesadas que la perlita. Las arcillas calcinadas tienen una capacidad de intercambio catiónico y de retención de agua relativamente alta. Este material es una enmienda muy duradera y útil.
Estas enmiendas inorgánicas del suelo se utilizan generalmente para aumentar el número de poros grandes, disminuir la capacidad de retención de agua y mejorar el drenaje y la aireación. Otros materiales como la piedra pómez, la ceniza y la gravilla también son adecuados para este uso.
Algunas enmiendas sintéticas del suelo son productos derivados de diversas empresas de fabricación de plásticos. Otros están diseñados específicamente para su uso en medios contenedores. Estos materiales se utilizan con frecuencia en lugar de la arena y la perlita y tienen prácticamente la misma influencia en las propiedades del medio.
Poliestireno expandido
Los copos de poliestireno, un biproducto del procesamiento del poliestireno, son muy resistentes a la descomposición, aumentan la aireación y el drenaje y disminuyen la densidad aparente. El poliestireno puede descomponerse por las altas temperaturas y por ciertos agentes químicos desinfectantes.
Formaldehídos de urea
Este material se prepara mezclando aire con una resina líquida y dejándolo enfriar. Las espumas de urea formaldehído tienen una mayor capacidad de retención de agua que el poliestireno, pero son similares en su influencia sobre la aireación y el drenaje. Las materias primas se transportan fácilmente y son enmiendas muy eficaces.
Preparación de medios de cultivo sin suelo
Aunque las combinaciones de enmiendas pueden variar, los objetivos básicos en la preparación de un medio de cultivo son iguales. Un programa eficaz debe producir un medio de cultivo que sea:
- poroso y bien drenado, pero que retenga suficiente humedad para satisfacer las necesidades de agua de las plantas entre riegos;
- relativamente bajo en sales solubles, pero con una capacidad de intercambio adecuada para retener y suministrar los elementos necesarios para el crecimiento de las plantas;
- estándar y uniforme con cada lote para permitir el uso de programas estandarizados de fertilización y riego para cada cultivo sucesivo;
- libre de plagas dañinas del suelo; organismos patógenos, insectos del suelo, nematodos y semillas de malas hierbas
- estable biológica y químicamente tras la pasteurización; principalmente libre de materia orgánica que libere amoníaco cuando se somete a tratamientos térmicos o químicos.
Dado que innumerables combinaciones de enmiendas pueden producir un medio de cultivo con estas características, es importante considerar tanto los óptimos económicos como los culturales. Los factores que determinan el coste de un medio de cultivo son: el transporte, la mano de obra, el equipo, los materiales y la manipulación. En muchos casos, el coste de mezclar un medio de cultivo «a medida» supera al de los materiales preparados comercialmente. Estos factores deben ser estudiados cuidadosamente antes de tomar una decisión.
Medios de cultivo recomendados
La composición de un medio de cultivo debe estar determinada en gran medida por el cultivo que se produce. Sin embargo, hay algunas formulaciones de medios que pueden utilizarse como base. A continuación se presenta una lista de varias de las mezclas sin suelo más utilizadas:
| Relación Volumen/Volumen | Componentes |
|---|---|
| 2:1 | Agua, Perlita1 |
| 2:1:1 | Agua, Perlita, Vermiculita |
| 2:1 | Agua, Arena 3:1 Turba, Arena |
| 3:1:1 | Caña, Perlita, Vermiculita |
| 2:1:1 | Caña, Corteza, Arena |
| 2:1:1 | Corteza, perlita |
| 3:1:1 | Corteza, arena |
| 1. Pueden utilizarse perlas de espuma en lugar de perlita. | |