Hidroponía para niños
La hidroponía o agricultura hidropónica es un método especial para cultivar plantas. La palabra viene del griego y significa "trabajo con agua". En lugar de usar tierra, las plantas crecen en agua que contiene todos los minerales y nutrientes que necesitan para vivir y crecer. A veces, las plantas pueden crecer solo en agua, o en materiales inertes como arena, grava o perlita, que solo sirven de soporte.
Contenido
¿Cómo funciona la hidroponía?
Las plantas, al igual que las que flotan en el agua, absorben los minerales esenciales directamente del agua. En la naturaleza, la tierra guarda los nutrientes, pero la tierra en sí no es indispensable para que la planta crezca. Cuando los nutrientes de la tierra se disuelven en agua, las raíces de la planta pueden tomarlos. Con la hidroponía, los nutrientes se añaden directamente al agua, así que no se necesita tierra.
Casi cualquier planta terrestre puede crecer con hidroponía, aunque algunas lo hacen mejor que otras. Esta técnica también se usa mucho en la investigación científica y en la educación. Además, es un pasatiempo popular para muchas personas.
Ventajas de la hidroponía
Hoy en día, la hidroponía es muy popular en países donde la agricultura tradicional es difícil. Si se combina la hidroponía con un buen manejo de los invernaderos, se pueden obtener muchas más cosechas que en los cultivos al aire libre.
Es una forma sencilla, limpia y económica de producir vegetales que crecen rápido y son ricos en nutrientes. Con esta técnica, se pueden usar materiales reciclados, espacios pequeños y tiempo libre para cultivar alimentos.
La hidroponía se ha vuelto muy importante a nivel comercial. Algunos alimentos y plantas jóvenes se cultivan así porque no hay suelos adecuados, o porque los suelos están contaminados con microorganismos que enferman a las plantas, o porque el agua subterránea ha dañado la calidad de la tierra.
También se usa para cultivar plantas ornamentales, como el "bambú de la suerte".
Desafíos de la hidroponía
Al no usar tierra, no se tiene el efecto protector que un suelo orgánico o mineral ofrece. Esto puede causar problemas con la oxigenación de las raíces. Aunque para pasatiempos o investigaciones es muy útil, a gran escala puede ser más complejo y no siempre tan "limpio" como parece, especialmente si se busca que sea rentable y tenga poco impacto ambiental.
Los cultivos hidropónicos se clasifican en "abiertos" o "cerrados". Los sistemas "cerrados" reutilizan la solución nutritiva para proteger el ambiente y ahorrar recursos.
Un poco de historia de la hidroponía
Las soluciones minerales necesarias para la hidroponía se desarrollaron en el siglo XIX. Aunque civilizaciones antiguas como los aztecas usaban chinampas (jardines flotantes con tierra) y los Jardines Colgantes de Babilonia se regaban desde el techo, no hay pruebas de que usaran hidroponía.
En la Antigua Roma, el emperador Tiberio cultivaba pepinos usando técnicas similares a la hidroponía.
El estudio de la hidroponía se remonta al año 382 a.C., pero la primera información escrita es de 1600. El belga Jan van Helmont documentó que las plantas obtenían nutrientes del agua. En 1627, Francis Bacon publicó el primer trabajo sobre el crecimiento de plantas sin tierra.
En 1699, John Woodward cultivó plantas en agua y descubrió que el crecimiento dependía de ciertas sustancias en el agua. Notó que las plantas crecían mejor en agua no tan pura que en agua destilada.
En 1804, De Saussure explicó que las plantas están hechas de elementos químicos que obtienen del agua, la tierra y el aire. Los botánicos alemanes Julius von Sachs y Wilhelm Knop perfeccionaron las soluciones de nutrientes minerales en la década de 1860. Esta técnica se convirtió en un método estándar para la investigación y la enseñanza.
El nacimiento del término "hidroponía"
En 1928, el profesor William Frederick Gericke de la Universidad de California en Berkeley fue el primero en sugerir que los "cultivos en solución" se usaran para producir vegetales a gran escala. Gericke sorprendió a todos al cultivar tomates y otras plantas que crecieron mucho más que las cultivadas en tierra.
En 1937, Gericke llamó a esta nueva técnica "hidroponía", combinando las palabras griegas "hydros" (agua) y "ponos" (cultivo). En 1940, escribió el libro Complete Guide to Soilless Gardening (Guía Completa del Cultivo sin Suelo).
Otros investigadores, Dennis R. Hoagland y Daniel I. Arnon, también estudiaron las afirmaciones de Gericke. Aunque al principio pensaron que los cultivos hidropónicos no eran mejores que los de tierra, sus investigaciones no tuvieron en cuenta que la hidroponía permite a las raíces tener acceso constante a oxígeno y a la cantidad exacta de agua que necesitan. Esto evita problemas de exceso o falta de riego.
Hoagland y Arnon desarrollaron varias fórmulas para soluciones de nutrientes minerales. Algunas versiones modificadas de sus soluciones se siguen usando hoy en día.
La hidroponía en la Segunda Guerra Mundial
Uno de los primeros grandes éxitos de la hidroponía ocurrió durante la Segunda Guerra Mundial. Las tropas estadounidenses en el Pacífico usaron métodos hidropónicos a gran escala para obtener verduras frescas en islas donde no había tierra disponible y era muy caro transportarlas.
En los años 60, Alen Cooper en Inglaterra desarrolló la "Nutrient Film Technique" (Técnica de la Película Nutritiva). El Pabellón de la Tierra en Epcot de Disney, inaugurado en 1982, mostró varias técnicas de hidroponía. La NASA también ha investigado mucho sobre sistemas de soporte de vida para el espacio.
Desde los años 80, muchas empresas comenzaron a vender sistemas hidropónicos. Hoy en día, es posible comprar un kit para tener un pequeño sistema hidropónico en casa. Las técnicas de cultivo sin suelo también se usan a gran escala para producir plantas de tabaco y en países como Holanda, donde se han desarrollado nuevas tecnologías y medios de cultivo como la perlita, la lana de roca y la fibra de coco.
Cultivo sin suelo
Esta técnica de cultivo sin suelo evita los problemas de la agricultura tradicional al usar "sustratos". Un sustrato es cualquier material sólido diferente a la tierra que sirve de soporte para la planta, pero no para alimentarla. Usar sustratos permite controlar totalmente factores como la humedad, la oxigenación y la nutrición de la planta.
Materiales como la perlita agrícola, la piedra pómez, las fibras de coco, la turba o la lana de roca son sustratos muy usados en los cultivos hidropónicos. Por eso, a menudo se les llama "cultivos sin suelo".
Al principio, los sistemas hidropónicos eran "abiertos", lo que significaba que el agua con nutrientes sobrantes se desechaba. Sin embargo, para ahorrar recursos y proteger el medio ambiente, se desarrollaron los sistemas "cerrados" o "recirculantes". Estos sistemas reutilizan la solución nutritiva.
El manejo de estos sistemas cerrados es más complejo y requiere tecnología avanzada. Se usan instrumentos como medidores de pH y conductímetros, y sistemas automatizados con ordenadores que controlan la solución para que las plantas reciban siempre lo que necesitan.
Gericke, quien acuñó el término "hidroponía", la definió como el cultivo en soluciones minerales sin ningún medio sólido. Sin embargo, el término "cultivo sin suelo" es más amplio y se refiere a cualquier cultivo que no usa tierra con arcilla o limo. La hidroponía siempre es un cultivo sin suelo, pero no todos los cultivos sin suelo son hidropónicos.
Uso de contenedores en hidroponía
Recientemente, se ha propuesto usar contenedores de transporte para sistemas hidropónicos. Esto permite obtener cosechas mucho mayores, usar un 90% menos de agua y un 80% menos de fertilizantes que en la agricultura tradicional. En estos contenedores, el agua debe pasar por el mismo lugar cada 12 minutos.
Convertir un contenedor de transporte en una "granja portátil" es un desafío interesante. Esto ayuda al medio ambiente al reutilizar los contenedores.
Se calcula que un sistema hidropónico en un contenedor puede producir entre 4,000 y 6,000 unidades de vegetales por semana (40-50 toneladas al año). Esto es 80 veces más que lo que se logra en el mismo espacio con métodos de siembra tradicionales.
En Estados Unidos, cada vez más contenedores de transporte se usan para cultivar fresas, verduras, lechugas, hierbas y hongos especiales. Estos contenedores pueden tener hasta 2,800 depósitos para plantas en unos 30 metros cuadrados. Se equipan con luces artificiales, estantes para sembrar, sistemas de climatización y ventilación, y todos los componentes hidropónicos necesarios, además de 18 sensores para monitorear el ambiente.
Solución nutritiva: ¿Qué necesitan las plantas?
La solución nutritiva busca darle a la planta los 13 elementos minerales principales que necesita para crecer bien. Estos son:
- Nitrógeno
- Potasio
- Fósforo
- Calcio
- Magnesio
- Azufre
- Hierro
- Manganeso
- Zinc
- Boro
- Cobre
- Silicio
- Molibdeno
Hidroponía y el medio ambiente
El cultivo sin suelo es una excelente opción cuando no hay tierras buenas para la agricultura. El sistema incluye una fuente de agua, bombas, recipientes con nutrientes concentrados, sistemas de riego y canales donde están las plantas y los sustratos.
Cuando los suelos se agotan por cultivos repetidos o acumulan sustancias dañinas, muchos agricultores optan por la hidroponía. En los cultivos comerciales, es muy importante seguir normas ambientales y usar métodos de recirculación de las soluciones. Esto significa que el agua con nutrientes se reutiliza después de equilibrarla y desinfectarla, o se descarga de manera que no dañe el suelo, los ríos o los acuíferos.
Existen métodos en sistemas abiertos que permiten un segundo cultivo o la fijación de nutrientes por otras plantas. Es importante que las recomendaciones para usar hidroponía no solo consideren la productividad, sino también el impacto ambiental.
Algunos cultivos ideales para este método son el tomate, la lechuga, el repollo, el pimiento, el pepino y la espinaca. Cada planta tiene sus temperaturas óptimas; por ejemplo, el tomate y la lechuga soportan temperaturas más bajas, mientras que el pepino y el melón prefieren temperaturas por encima de los 18 grados.
Investigando cultivos extremos en la Antártida
El invernadero más al sur de Alemania se encuentra en la Antártida. Este invernadero abastece a los investigadores de la estación Neumayer III con kilos de verduras frescas, algo que normalmente les falta en invierno. Lo hacen sin tierra, luz solar ni pesticidas.
Este cultivo hidropónico de verduras es parte de un proyecto para alimentar a los humanos en condiciones extremas, incluso en el espacio.
En enero de 2018, el equipo de la estación Neumayer III esperaba tener pimientos frescos. Ya habían cosechado kilos de tomates, lechugas y pepinos en el nuevo invernadero, que se puso en marcha en febrero. Sin embargo, las plantas de fresas no daban frutos, a pesar de crecer y florecer mucho. El ingeniero espacial Paul Zabel, miembro del equipo, explicó que la polinización artificial no funcionó y que debían investigar por qué.
Zabel, investigador del experimento iniciado en 2018, mostró los primeros pimientos verdes pequeños, aunque la cosecha fue menor de lo esperado.
Durante tres cuartos de año, Zabel sembró lechuga, podó tomates y documentó el crecimiento para el Centro Aeroespacial Alemán (DLR). El proyecto no solo mejora la dieta de la tripulación, sino que también proporciona información para futuras misiones a la Luna y Marte.
En un contenedor bien aislado, con una superficie de cultivo de 13 metros cuadrados, las plantas crecen a temperaturas exteriores de hasta -42 grados Celsius sin tierra, luz natural ni pesticidas. La energía proviene de la estación Neumayer III, a 400 metros de distancia.
Se han cosechado un total de 183 kilogramos de hortalizas frescas. "Hay ensalada fresca casi todos los días. En el caso de los pepinos, la tripulación ya ha dicho: 'Es suficiente'", informó Daniel Schubert, director del proyecto.
Las verduras frescas son muy importantes para el ánimo de la tripulación, que pasa el invierno aislada en la Antártida durante nueve meses, según Eberhard Kohlberg del Instituto Alfred Wegener (AWI).
Para el futuro, Schubert imagina que se podrán cultivar uvas o incluso manzanas en el invernadero, aunque reconoce que es mucho más complejo que cultivar lechuga.
Galería de imágenes
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Cultivo hidropónico de fresas
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Cultivo hidropónico de fresas
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Cultivo hidropónico de fresas
Véase también
En inglés: Hydroponics Facts for Kids
- Acuaponía
- Acuicultura
- Aeroponía
- Organoponía
- Granja vertical
- Maricultura
