A Hidroponia

HIDROPONIA
O termo Hidroponia é aplicado a um conjunto de técnicas empregadas no cultivo de plantas sem a utilização do solo, de forma que os nutrientes minerais são fornecidos através da água por meio de uma solução nutritiva balanceada para as necessidades da planta que se deseja cultivar. 

ORIGEM
A palavra Hidroponia é originária do grego, onde hidro significa água, e ponos significa trabalho. A combinação destas duas palavras resulta em “trabalho com água”, e neste caso particular está implícito o uso de uma solução nutritiva para viabilizar o cultivo de plantas sem o uso de solo. As primeiras notícias do uso desta técnica vêm dos Sumérios, povo que surgiu por volta de 5000 a.c. e habitou a antiga Mesopotâmia, local onde hoje se encontra grande parte do território do Iraque. Nesta região, foram encontrados vestígios de poços e canais para a irrigação.

Porém, o desenvolvimento científico da Hidroponia (como a origem e a identificação dos nutrientes) só começou a ser estudado no século 17. Ao longo dos séculos seguintes, várias experiências foram realizadas para descobrir a fórmula dos nutrientes essenciais para as plantas. Em 1929, o pesquisador William F. Gericke, da Universidade da Califórnia (Estados Unidos), desenvolveu uma técnica de cultivo sem solo com a qual conseguiu produzir frutas, cereais, flores e tubérculos em larga escala. Em 1940, ele apresentou um trabalho descrevendo um sistema hidropônico quase comercial, onde o termo ‘Hidroponia’ foi utilizado pela primeira vez. Nas décadas de 1950 e 1960, o cultivo hidropônico já havia se espalhado em vários países como Alemanha, França, Itália, Suécia, antiga URSS, Israel, Inglaterra e Espanha. 

Hidroponia no Brasil
No Brasil, o crescimento da Hidroponia comercial deve-se ao pioneirismo dos japoneses Shigeru Ueda e Takanori Sekine, que trouxeram a técnica do Japão, na década de 1980, para o Estado de São Paulo. No final da década de 1990, a área destinada ao cultivo hidropônico no mundo era de aproximadamente 12 mil hectares. A produção era 3 milhões de toneladas, apenas de hortaliças. O interesse pelo cultivo sem solo  cresceu no Brasil na última década, em especial para a produção de hortaliças. Porém, praticamente qualquer espécie de vegetal pode ser cultivado por meio do sistema hidropônico. Porém, as culturas mais difundidas no cultivo hidropônico são a alface e o tomate. Mas os agricultores também cultivam agrião, almeirão, brócolis, berinjela, coentro, cebolinha, couve, manjericão, menta, rúcula e salsa, além de abobrinha, feijão-vagem, morango, melancia, melão, pimentão, pepino, repolho, brotos, microvegetais, alecrim e boldo. Pode-se também plantar flores e mudas de árvores frutíferas e ornamentais, mudas de arbóreas (eucalipto) e forrageiras para alimentação animal.  

A missão da  Plataforma Hidroponia é mostrar ao público que essa técnica protege a natureza, entrega produtos de qualidade superior e minimiza os impactos da agricultura convencional sobre o planeta. A Região Sudeste concentra o maior número de produtores hidropônicos do país, especialmente o Estado de São Paulo. As frequentes estiagens e a carência de mão de obra especializada para a agricultura são alguns dos fatores que têm estimulado a adoção do cultivo sem solo pelos agricultores paulistas. Mas a tecnologia alternativa de cultivo também tem sido adotada em muitos Estados da Região Nordeste, que sofrem com estiagens. Lá, a Hidroponia é utilizada para produção de verduras para consumo humano e forragem para alimentação animal.

Na Região Norte, devido ao forte calor e à elevada umidade do ar, a produção é feita em estufas climatizadas. Na Região Sul, onde a maior dificuldade é a temperatura mais baixa, o cultivo sem solo vem ganhando cada vez mais espaço. Os agricultores produzem folhosas, brotos, microvegetais, flores, morangos e forragens para alimentação animal.

VANTAGENS E CARACTERÍSTICAS
O sistema hidropônico como recurso de produção agrícola é uma técnica recente, se considerarmos a evolução agrícola no planeta. Estabeleceu-se no Brasil na década de 1980. Mesmo sendo jovem no contexto do mercado, a técnica já conquistou os horticultores brasileiros e, a cada ano, a migração dos produtores à nova tecnologia aumenta com indicadores de crescimento superiores a 20%. Apesar do maior custo inicial para instalação da estrutura e compra de equipamentos, existem diversas vantagens no cultivo hidropônico em comparação com o sistema convencional, no solo. Porém, é sempre válido lembrar que a Hidroponia exige um conhecimento específico e um cuidado maior ao manejar as plantas, bem como uma limpeza do ambiente de cultivo em um rígido nível de assepsia.

Vantagens:
- Maior rendimento por área. Por dispensar o uso de terra, a Hidroponia pode ser verticalizada. No Japão, por exemplo, existem cultivos hidropônicos no subsolo;
 
- Redução do ciclo e aumento da produtividade. Por receber todos os nutrientes de que precisa em tempo integral, todo o cultivo cresce saudável e em condições de ser consumido em menor prazo. Na Hidroponia, é possível produzir até 31,3 toneladas de alface por hectare. Em dez cultivos por ano, por exemplo, isso totaliza 313 toneladas. No cultivo convencional, consegue-se, em média, 52 toneladas de alface ao ano;
 
- Mais qualidade. Por ser cultivado em local protegido (estufa), o vegetal está menos suscetível a pragas e enfermidades. Além disso, recebe todos os nutrientes de que precisa durante todas as fases de crescimento, o que torna a planta mais saudável e nutritiva;
 
- Mais colheitas no ano. A Hidroponia permite ciclos mais curtos devido ao melhor controle ambiental. A alface, por exemplo, leva de 60 a 65 dias para ser colhida no cultivo tradicional, enquanto que, no cultivo hidropônico, este tempo cai para 35 a 40 dias. Existem, ainda, estudos e processos em andamento que buscam reduzir ainda mais o tempo dos ciclos;
 
- Mais eficiência e economia. Em alguns casos, a técnica hidropônica pode consumir até 95% menos água do que o cultivo convencional. A solução nutritiva pode ser reaproveitada para várias irrigações e não é descartada na natureza, o que impede a contaminação do solo, de lençóis freáticos e dos próprios alimentos;
 
- Proteção contra adversidades climáticas. Existem técnicas para se controlar a temperatura da estufa que, por ser fechada nas laterais por uma tela, impede a entrada de insetos. A tecnologia de iluminação artificial aplicada à Hidroponia viabiliza a produção dentro de compartimentos fechados, prédios, garagens ou contêineres. Trata-se, também, de um meio de produção compatível para instalação em coberturas de prédios, pois reduz o calor dentro dos edifícios e captura CO2;
 
- Preservação do meio ambiente.  O sistema hidropônico de produção reduz drasticamente a utilização dos recursos naturais, agregando valor aos produtos comercializados. Enquanto as técnicas de cultivo tradicionais pulverizam defensivos agrícolas que podem se infiltrar no solo e contaminar o lençol freático. Já o cultivo protegido minimiza o uso de defensivos e está constantemente buscando alternativas sustentáveis. Unidades de produção hidropônica próximas aos grandes centros urbanos reduzem em até 80% os custos e perdas no transporte e a emissão de CO2;
 
Desvantagens:
- Dependência de energia elétrica ou de um sistema alternativo. Se houver uma queda de energia e o produtor não dispor de um gerador ou um sistema de energia alternativa, há grande risco de se perder toda a produção;
 
- Requer conhecimento da tecnologia e acompanhamento permanente;
 
- Maior facilidade de disseminação de bactérias e vírus no sistema pela própria solução nutritiva circulante, caso não sejam seguidos rígidos critérios de assepsia e de manejo dos processo de produção;
 
SISTEMAS:
Os sistemas hidropônicos podem ser divididos em dois grupos básicos: os passivos e os ativos. Nos sistemas passivos, a solução hidropônica permanece estática, e é conduzida às raízes por um meio de cultura com alta capilaridade, geralmente ligado a um pavio. Nos sistemas ativos, é necessária a utilização de uma bomba para a circulação da solução de nutrientes, e grande parte deles necessita de um sistema paralelo em conjunto para a aeração ou oxigenação da solução. Existem centenas de sistemas hidropônicos, mas todos eles são derivados ou a junção de oito sistemas básicos, que são: 

 

1) Sistema NFT

2) Sistema de Bancadas Individuais

3) Sistema DFT

4) Sistema de Substratos

5) Sistema de Subirrigação

6) Sistema de Pavios

7) Sistema Aquapônico

8) Sistema Aeropônico


O sistema mais utilizado e largamente difundido no Brasil é o NFT (Nutrient Film Technique). Cada processo utilizado depende de diversas questões como a ambiental, climática e até a geográfica. É importante lembrar que não existe um sistema ideal e definitivo. O que existe é um sistema que tem melhor desempenho econômico para um determinado cultivar ou que é mais adequado para um determinado ambiente de produção. É por isso que o dimensionamento correto de um sistema hidropônico é fundamental para contornar possíveis adversidades.
 
1 - SISTEMA NFT (NUTRIENT FILM TECHNIQUE)
No Brasil, predomina o sistema de produção NFT (em português, fluxo laminar de nutrientes), que é usado por ( grande número) ou cerca de 90% dos produtores hidropônicos. O pioneiro dessa técnica foi Allen Cooper, do Glasshouse Crop Research Institute (Littlehampton, Inglaterra), em 1965. 

O NFT é mais indicado para o cultivo de folhosas como alface, rúcula, agrião, espinafre, coentro e salsa. Nos sistemas NFT, normalmente estruturas feitas de tubos plásticos circulam o adubo líquido, composto de todos os nutrientes na proporção que a planta precisa para seu desenvolvimento. 

A solução nutritiva é bombeada de um reservatório para os canais de cultivo, formando uma lâmina que circula junto às raízes. A solução não circula continuamente, ou seja, as raízes inseridas nesses tubos ficam submersas nesta lâmina de solução, onde são banhadas por um tempo, alternadamente. 

A bomba é desligada de tempos em tempos para que ocorra a drenagem de toda a solução nutritiva que está armazenada nos canais de cultivo, promovendo uma renovação da solução nas raízes das plantas e, com isso, a incorporação do oxigênio atmosférico. Após percorrer o canal, a solução nutritiva retorna ao reservatório. 
 
2 - SISTEMA DE BANCADAS INDIVIDUAIS
O sistema de bancadas individuais, que começou no Brasil a partir dos trabalhos do Professor Doutor Jorge Barcelos, é considerado por alguns pesquisadores como uma evolução do sistema NFT. A diferença entre os dois é que, no NFT, todas ou a maioria das bancadas são atendidas por um reservatório. Como todas as bancadas são interligadas, plantas em estágios diferentes são atendidas pela mesma solução nutritiva. Isso torna baixa a oxigenação na solução nutritiva devido ao tamanho do sistema e, principalmente, quando se tem altas temperaturas. Isso também provoca um desequilíbrio nutricional nas plantas, pois a necessidade de cada uma delas é diferente conforme o estágio de desenvolvimento. 

Entretanto, em sistemas comerciais de grande escala, se consegue manejar adequadamente a solução nutritiva, evitando esses problemas. No sistema de bancadas individuais, as plantas estão no mesmo tempo de desenvolvimento, com necessidades nutricionais iguais, o que torna a solução mais equilibrada e fácil de gerenciar. Outra questão é que, nos sistemas interligados, caso haja contaminação de uma bancada, todas elas ficam contaminadas e o problema se espalha por toda a estufa. Em bancadas individuais, caso uma bancada seja contaminada, o problema fica restrito. 

3 - SISTEMA DFT (DEEP FILM TECHNIQUE)
O DFT é um sistema de cultivo hidropônico muito adotado pelos produtores brasileiros, também conhecido como “floating” ou “piscina”. Neste sistema, usado para a produção de mudas, bandejas de isopor são colocadas em uma piscina, deixando correr uma lâmina de solução nutritiva (aproximadamente de quatro a cinco centímetros) suficiente para o desenvolvimento das raízes das mudas, mantendo o substrato úmido e permitindo a absorção dos nutrientes. 

No DFT, as raízes das plantas permanecem submersas na solução nutritiva por todo o período de cultivo, por isso a oxigenação da solução precisa de uma atenção especial, tanto no depósito quanto na caixa de cultivo. A instalação de um “venturi” na tubulação de alimentação permite oxigenação na lâmina de solução. 

Aqui, não existem canais, mas sim, uma mesa rasa nivelada onde permanece uma lâmina de solução nutritiva. O material utilizado para sua construção pode ser madeira, plástico ou fibras sintéticas. A altura da lateral da caixa de cultivo deve ser de dez a 15 centímetros, dependendo da lâmina desejada, que normalmente varia de cinco a dez centímetros. 

Para a manutenção da lâmina de solução, deve-se instalar um sistema de alimentação e drenagem compatível, ou seja, a drenagem sempre maior ou igual à entrada de solução, para manter constante o nível da lâmina. Para as mesas de material plástico ou de fibras de vidro com revestimento interno, não é necessária a impermeabilização Porém, naquelas feitas de madeira, deve-se cobrir o fundo e as laterais com dois filmes plásticos, sempre o preto por baixo e o de polietileno tratado contra radiação UV por cima, para conferir resistência aos raios solares. 
 
4 - SISTEMA DE SUBSTRATOS
Aqui, utilizam-se recipientes vasos e sacolas cheios de material inerte (areia, pedras diversas, lã-de-rocha, espumas e outros) para a sustentação da planta, onde a solução nutritiva é filtrada através desses materiais e drenada pela parte inferior dos vasos, retornando ao tanque de solução. Essa técnica é muito utilizada para hortaliças frutíferas, flores e outras culturas que têm suas raízes e partes aéreas mais desenvolvidas. Quando se cultiva plantas de ciclo curto, não utilizar substrato é uma grande vantagem porque, ao final do ciclo, se pode recomeçar sem a necessidade de adquirir um novo substrato ou ter que descartar o material já utilizado. 

Por outro lado, sistemas em substrato não são tão dependentes da energia elétrica quanto sistemas em água. Em casos de falta de energia, por exemplo, a carga de nutrientes no substrato pode manter a planta durante muitas horas ou até dias em boas condições. 

5 - SISTEMA DE SUBIRRIGAÇÃO
É uma tecnologia usada em estufas para reduzir o uso e o descarte de água com fertilizantes e pesticidas. Nesse sistema, o fornecimento de solução nutritiva ocorre na parte inferior dos vasos ou bandejas de cultivo, onde o princípio da capilaridade permite que a água e os nutrientes se movimentem verticalmente no substrato. Após a aplicação da lâmina desejada, a água é drenada a um reservatório para posterior reutilização.

Os sistemas utilizados em ambientes protegidos são, em geral, formados por uma estrutura de suporte dos vasos, um reservatório de solução nutritiva e um conjunto moto-bomba, já que a operação pode ser feita com um sistema fechado de irrigação. Existem, atualmente, diversos tipos de equipamentos para aplicação da subirrigação: mesas, pisos de concreto, pavios, mantas capilares, bandejas móveis e canais ou calhas em desnível. 

Os sistemas de subirrigação podem ser utilizados na produção de diversas culturas que utilizam substratos, como é o caso de palmeiras, mudas florestais, mudas nativas e exóticas, citros, café, maracujá, e outros. Essa tecnologia apresenta vantagens como o aumento da produção por unidade de área, maior uniformidade de produção, redução no período de crescimento, eliminação da perda de água e nutrientes por lavagem no solo. 

Outros pontos positivos são a redução da quantidade de água aplicada, possibilidade de aplicação de defensivos agrícolas e estimuladores de crescimento vegetal, redução dos custos de mão de obra e a possibilidade de automação de todas as etapas. Por outro lado, a subirrigação pode trazer inconveniências ao produtor (caso não seja seguido um rígido critério de assepsia e de manejo das plantas). Os problemas podem ser o aumento do risco de disseminação de vírus e bactérias, a alta concentração de sais nas camadas superiores do substrato (já que não são realizadas lavagens constantes nas raízes) e o alto custo para implantação e manutenção.

6 - SISTEMA DE PAVIOS
O sistema de pavio é provavelmente o mais simples sistema hidropônico. Trata-se de um sistema passivo, ou seja, nele não existem partes móveis e a solução nutritiva é estática. Ela é retirada de um depósito e conduzida, por capilaridade, para o meio de cultura e para as raízes das plantas por meio de um ou mais pavios. Normalmente, é usada uma mistura de vários meios de cultura, de modo a incrementar ao máximo a capacidade capilar de tal meio. É comum, também, usar este sistema em vasos com plantas decorativas e com solo convencional fertilizado, usando apenas água pura para irrigação.

Como sistema hidropônico, é muito utilizado para plantas de pequeno e médio porte, especialmente em pequenas hortas domésticas, pois pode ser montado com dimensões muito reduzidas. O maior problema deste método de cultivo ocorre com plantas de grande porte e que necessitam de grandes quantidades de água, pois elas absorvem a solução nutritiva a uma velocidade maior do que a capacidade dos pavios. Assim sendo, é preciso dimensionar corretamente os pavios.

7 - SISTEMA DE AQUAPONIA
A Aquaponia integra dois métodos já conhecidos: a aquicultura e a Hidroponia. Ela é considerada um sistema de produção bio-integrado, onde os dejetos dos peixes são usados como fertilizantes para irrigar a produção de vegetais. Por meio de métodos hidropônicos, as plantas servem como sequestradoras de nutrientes que estão em excesso na água, sem grandes desperdícios no sistema. 

A Aquaponia surgiu das produções intensivas da indústria aquícola, e, somente a partir da década de 1980 se tornou uma técnica de produção comercialmente rentável e sustentável. O método é usado na produção de alface, rúcula, manjericão e de frutas, como tomate, banana, morango e mamão. 

Entre as vantagens de produzir pelos sistemas aquapônicos, estão a possibilidade de obter mais de um produto final para comercialização. Também é preciso considerar que os peixes provêm a maioria dos nutrientes necessários para crescimento das plantas, o que representa um consumo de água muito menor do que em métodos convencionais de cultivo, além de uma menor necessidade em monitorar parâmetros de qualidade de água. As desvantagens são a pouca difusão de exemplos onde o sistema tenha funcionado comercialmente e mão de obra especializada escassa.
 
8 - SISTEMA DE AEROPONIA
Essa técnica de cultivo consiste em manter as plantas suspensas no ar, geralmente apoiadas pelo colo das raízes (que ficam confinadas em um ambiente escuro), borrifando-as com uma névoa ou com uma massa de gotículas de solução nutritiva. O sistema surgiu nos Estados Unidos, em 1937, e possibilita uma grande economia de água. A Aeroponia difere de outros sistemas da Hidroponia por não usar a água com o substrato. No Brasil, o método de cultivo vem sendo usado na produção de batatas. 

No sistema aeropônico, as plantas se desenvolvem em uma caixa com dimensões de 2,0m x 0,5m x 0,6m, sendo a solução nutritiva aplicada em pequenas gotas por meio de nebulizadores do tipo fogger nas raízes das plantas, que crescem dentro da caixa e no ar. O tempo de nebulização varia em função do ciclo da cultura (10-20 segundos ligado e 30-60 segundos desligado) e o sistema é fechado, ou seja, a solução retorna para o tanque de armazenamento. A colheita é escalonada e facilitada, pois é feita por meio de janelas laterais construídas para tal finalidade. 

As principais vantagens da Aeroponia são a facilidade de aeração, a falta de impedimento ao crescimento livre das raízes e a ausência de bactérias ou vírus que possam causar doenças nos seres humanos. Por outro lado, a Aeroponia apresenta algumas desvantagens, como o alto custo inicial de implantação e a possibilidade de perda total da produção (caso o produtor não disponha de um sistema auxiliar de geração de energia).
 
PILARES EDITORIAIS
A equipe da Plataforma Hidroponia se empenha em produzir conteúdo técnico e científico com uma linguagem simples e de fácil compreensão. Buscamos traduzir o conhecimento de especialistas em uma abordagem prática e direta para garantir que toda a informação seja absorvida sem perder seu sentido e sua profundidade. Somos profissionais de comunicação a serviço da Hidroponia e contamos com a parceria e a experiência de muitos pesquisadores e consultores reconhecidos para validar matérias e conteúdos. Para guiar o público com conteúdos multidisciplinares e melhor detalhar o conceito de Hidroponia, elegemos quatro pilares editoriais: Gestão, Estrutura, Tecnologia e Insumos. 
 

GESTÃO

Aborda a área gerencial do negócio. Estimulamos a montagem de um plano de negócios para que os produtores tenham sustentabilidade econômica e financeira em seus projetos. Dicas e tendências sobre empreendedorismo, administração e gestão comercial são pautas recorrentes.

ESTRUTURA

Demandas estruturais da produção hidropônica, independentemente do porte e do modelo de negócio;

TECNOLOGIA

Novidades, avanços, descobertas e tudo aquilo que facilita e otimiza o cultivo;

INSUMOS

Adubos, fertilizantes, aditivos, sementes e demais itens necessários ao cultivo. 

VERSÃO ESPANHOL

HIDROPONIA

El término hidroponía se aplica a un conjunto de técnicas utilizadas en el cultivo de plantas sin el uso de tierra, de modo que los nutrientes minerales se suministran a través del agua a través de una solución nutritiva equilibrada para las necesidades de la planta que se va a cultivar.

 

Origen

La palabra hidroponía proviene del griego, donde hidro significa agua y ponos significa trabajo. La combinación de estas dos palabras da como resultado "trabajar con agua", y en este caso particular está implícito el uso de una solución nutritiva para permitir el cultivo de plantas sin el uso de tierra. Las primeras noticias sobre el uso de esta técnica provienen de los Sumerios, un pueblo que apareció alrededor de 5000 A.C. y habitaba la antigua Mesopotamia, donde hoy se encuentra gran parte del territorio de Iraq. En esta región, se encontraron rastros de pozos y canales para riego.

 

Sin embargo, el desarrollo científico de la hidroponía (como el origen y la identificación de nutrientes) solo comenzó a estudiarse en el siglo 17. Durante los siglos siguientes, se llevaron a cabo varios experimentos para descubrir la fórmula de nutrientes esenciales para las plantas. En 1929, el investigador William F. Gericke, de la Universidad de California (Estados Unidos), desarrolló una técnica para el cultivo sin tierra con la que logró producir frutas, cereales, flores y tubérculos a gran escala. En 1940, presentó un artículo que describe un sistema hidropónico casi comercial, donde se utilizó por primera vez el término "hidroponía". En las décadas de 1950 y 1960, el cultivo hidropónico ya se había extendido a varios países como Alemania, Francia, Italia, Suecia, la antigua URSS, Israel, Inglaterra y España.

 

Hidroponia en Brasil

En Brasil, el crecimiento de la hidroponía comercial se debe al espíritu pionero de los japoneses Shigeru Ueda y Takanori Sekine, que trajeron la técnica desde Japón, en la década de 1980, al Estado de São Paulo. A fines de la década de 1990, el área destinada al cultivo hidropónico en el mundo era de aproximadamente 12 mil hectáreas. La producción fue de 3 millones de toneladas, solo de hortalizas. El interés por el cultivo sin tierra ha crecido en Brasil en la última década, especialmente por la producción de hortalizas. Sin embargo, casi cualquier tipo de verdura se puede cultivar utilizando el sistema hidropónico. Aunque, los cultivos más extendidos en cultivos hidropónicos sean lechuga y tomate, los agricultores también cultivan berros, almendras, brócoli, berenjenas, cilantro, cebollino, repollo, albahaca, menta, rúcula y perejil, así como calabacín, judías verdes, fresas, sandías, melones, pimientos, pepinos, repollo, brotes, microvegetales. , romero y arándano. También se puede plantar flores y plántulas de árboles frutales y ornamentales, plántulas de árboles (eucalipto) y forraje para la alimentación animal.

 

 

La misión de la Plataforma Hidroponía es mostrar al público que esta técnica protege la naturaleza, ofrece productos de calidad superior y minimiza los impactos de la agricultura convencional en el planeta. La Región Sudeste concentra el mayor número de productores hidropónicos del país, especialmente el Estado de São Paulo. Las frecuentes sequías y la falta de mano de obra especializada para la agricultura son algunos de los factores que han estimulado la adopción del cultivo sin tierra por parte de los agricultores de São Paulo. Pero la tecnología agrícola alternativa también se ha adoptado en muchos estados del noreste, que sufren sequías. Allí, Hydroponia se utiliza para producir vegetales para consumo humano y forraje para alimentación animal.

 

En la Región Norte, debido al fuerte calor y la alta humedad del aire, la producción se realiza en invernaderos con aire acondicionado. En la Región Sur, donde la mayor dificultad es la temperatura más baja, el cultivo sin tierra está ganando más y más espacio. Los agricultores producen hojas, brotes, micro-vegetales, flores, fresas y forraje para la alimentación animal.

 

VENTAJAS Y CARACTERÍSTICAS

El sistema hidropónico como recurso para la producción agrícola es una técnica reciente, considerando la evolución agrícola en el planeta. Se estableció en Brasil en la década de 1980. Aunque era joven en el contexto del mercado, la técnica ya ha conquistado a los horticultores brasileños y, cada año, la migración de productores a la nueva tecnología aumenta con indicadores de crecimiento superiores al 20%. A pesar del costo inicial más alto para instalar la estructura y comprar equipos, existen varias ventajas en el cultivo hidropónico en comparación con el sistema convencional, en la tierra. Sin embargo, siempre vale la pena recordar que la hidroponía requiere un conocimiento específico y un mayor cuidado al manipular plantas, así como limpiar el ambiente de cultivo a un nivel estricto de asepsia.

 

Beneficios:

- Mayor rendimiento por área. Al eliminar el uso de la tierra, la hidroponía se puede verticalizar. En Japón, por ejemplo, hay cultivos hidropónicos subterráneos;

- Ciclo reducido y mayor productividad. Debido a que recibe todos los nutrientes que necesita a tiempo completo, todo el cultivo crece sano y puede ser consumido en un tiempo más corto. En hidroponía, es posible producir hasta 31.3 toneladas de lechuga por hectárea. En diez cosechas al año, por ejemplo, esto totaliza 313 toneladas. En el cultivo convencional, en promedio, se obtienen 52 toneladas de lechuga por año;

 

- Más calidad. Debido a que se cultiva en un lugar protegido (invernadero), la planta es menos susceptible a las plagas y enfermedades. Además, recibe todos los nutrientes que necesita durante todas las fases de crecimiento, lo que hace que la planta sea más saludable y más nutritiva;

 

- Más cosechas en el año. La hidroponía permite ciclos más cortos debido a un mejor control ambiental. La lechuga, por ejemplo, tarda de 60 a 65 días en cosecharse en cultivos tradicionales, mientras que en cultivos hidropónicos, esta vez se reduce a 35 a 40 días. También hay estudios y procesos en curso que buscan reducir aún más los tiempos de ciclo;

- Más eficiencia y ahorro. En algunos casos, la técnica hidropónica puede consumir hasta un 95% menos de agua que el cultivo convencional. La solución nutritiva se puede reutilizar para diversos riegos y no se descarta en la naturaleza, lo que evita la contaminación del suelo, el agua subterránea y los alimentos en sí;

 

- Protección contra las adversidades climáticas. Existen técnicas para controlar la temperatura del invernadero que, al estar cerrado a los lados por una pantalla, impide la entrada de insectos. La tecnología de iluminación artificial aplicada a la hidroponía permite la producción en compartimentos cerrados, edificios, garajes o contenedores. También es un medio de producción compatible para la instalación en techos de edificios, ya que reduce el calor dentro de los edificios y captura CO2;

 

- Preservación del medio ambiente. El sistema de producción hidropónica reduce drásticamente el uso de los recursos naturales, agregando valor a los productos vendidos. Mientras que las técnicas tradicionales de cultivo rocían pesticidas que pueden infiltrarse en el suelo y contaminar la capa freática. El cultivo protegido minimiza el uso de pesticidas y busca constantemente alternativas sostenibles. Las unidades de producción hidropónica cercanas a los grandes centros urbanos reducen los costos y las pérdidas de transporte hasta en un 80% y las emisiones de CO2;

 

Desventajas

- Dependencia de la electricidad o un sistema alternativo. Si hay un corte de energía y el productor no tiene un generador o sistema de energía alternativa, existe un gran riesgo de perder toda la producción;

- Requiere conocimiento de tecnología y monitoreo permanente;

- Una propagación más fácil de bacterias y virus en el sistema por la solución de nutrientes en circulación, si no se siguen criterios estrictos de asepsia y gestión del proceso de producción;

 

SISTEMAS

Los sistemas hidropónicos se pueden dividir en dos grupos básicos: pasivos y activos. En sistemas pasivos, la solución hidropónica permanece estática y es transportada a las raíces por un medio de cultivo capilar alto, generalmente conectado a una mecha. En sistemas activos, es necesario usar una bomba para hacer circular la solución nutritiva, y la mayoría de ellos necesitan un sistema paralelo para la aireación u oxigenación de la solución. Hay cientos de sistemas hidropónicos, pero todos se derivan o son la combinación de ocho sistemas básicos, que son:

 

1) sistema NFT

 

2) Sistema de bancada individual

 

3) sistema DFT

 

4) Sistema de sustrato

 

5) Sistema de subirrigación

 

6) sistema de mecha

 

7) Sistema de acuaponia

 

8) Sistema Aeropónico

 

 

El sistema más utilizado y extendido en Brasil es la NFT (Técnica de película nutritiva). Cada proceso utilizado depende de varios problemas, como el medioambiental, climático e incluso geográfico. Es importante recordar que no existe un sistema ideal y definitivo. Lo que existe es un sistema que tiene un mejor rendimiento económico para un cultivar determinado o que es más adecuado para un entorno de producción dado. Es por eso que el dimensionamiento correcto de un sistema hidropónico es fundamental para evitar posibles adversidades.

 

1 - SISTEMA NFT (TÉCNICA DE CINE NUTRIENTE)

En Brasil, predomina el sistema de producción de NFT (en portugués, flujo laminar de nutrientes), que es utilizado por (grandes cantidades) o alrededor del 90% de los productores hidropónicos. El pionero de esta técnica fue Allen Cooper, del Glasshouse Crop Research Institute (Littlehampton, Inglaterra), en 1965.

NFT es más adecuado para el cultivo de hojas como lechuga, rúcula, berros, espinacas, cilantro y perejil. En los sistemas NFT, generalmente las estructuras hechas de tubos de plástico circulan el fertilizante líquido, compuesto de todos los nutrientes en la proporción que la planta necesita para su desarrollo.

La solución nutritiva se bombea desde un depósito a los canales de cultivo, formando una lámina que circula cerca de las raíces. La solución no circula continuamente, es decir, las raíces insertadas en estos tubos se sumergen en este portaobjetos de solución, donde se bañan durante un tiempo, alternativamente.

 

La bomba se apaga de vez en cuando para que se drene toda la solución nutritiva que se almacena en los canales de cultivo, promoviendo una renovación de la solución en las raíces de las plantas y, por lo tanto, la incorporación de oxígeno atmosférico. Después de atravesar el canal, la solución nutritiva regresa al depósito.

 

2 - SISTEMA DE BANCADAS INDIVIDUALES

Algunos investigadores consideran que el sistema de bancadas individuales, que comenzó en Brasil a partir del trabajo del profesor Doutor Jorge Barcelos, es una evolución del sistema NFT. La diferencia entre los dos es que, en el NFT, todos o la mayoría de las bancadas son atendidas por un depósito. Como todas las bancadas están interconectadas, las plantas en diferentes etapas reciben la misma solución nutritiva. Esto reduce la oxigenación en la solución de nutrientes debido al tamaño del sistema y, especialmente, cuando hay altas temperaturas. Esto también provoca un desequilibrio nutricional en las plantas, ya que la necesidad de cada una de ellas es diferente según la etapa de desarrollo.

 

Sin embargo, en los sistemas comerciales a gran escala, la solución de nutrientes se puede gestionar adecuadamente, evitando estos problemas. En el sistema de bancada individual, las plantas están al mismo tiempo de desarrollo, con las mismas necesidades nutricionales, lo que hace que la solución sea más equilibrada y más fácil de manejar. Otro problema es que, en los sistemas interconectados, si hay contaminación de una bancada, todos se contaminan y el problema se extiende por todo el invernadero. En bancadas individuales, si una bancada está contaminada, el problema está restringido.

 

3 - SISTEMA DFT (TÉCNICA DE PELÍCULA PROFUNDA)

DFT es un sistema de cultivo hidropónico ampliamente adoptado por los productores brasileños, también conocido como "flotante" o "piscina". En este sistema, utilizado para la producción de plántulas, las bandejas de espuma de poliestireno se colocan en una piscina, permitiendo que un portaobjetos de solución nutritiva (aproximadamente de cuatro a cinco centímetros) corra lo suficiente para el desarrollo de las raíces de las plántulas, manteniendo el sustrato húmedo y permitiendo la absorción de nutrientes.

 

En el DFT, las raíces de las plantas permanecen sumergidas en la solución nutritiva durante todo el período de cultivo, por lo que la oxigenación de la solución necesita atención especial, tanto en el depósito como en la caja de cultivo. La instalación de un "venturi" en la tubería de suministro permite la oxigenación en el portaobjetos de la solución.

 

Aquí, no hay canales, sino una tabla de nivel superficial donde permanece una lámina de solución nutritiva. El material utilizado para su construcción puede ser madera, plástico o fibras sintéticas. La altura del lado de la caja de cultivo debe ser de 10 a 15 centímetros, dependiendo de la lámina deseada, que generalmente varía de 5 a 10 centímetros.

Para el mantenimiento del portaobjetos de solución, se debe instalar un sistema de suministro y drenaje compatible, es decir, un drenaje siempre mayor o igual que la entrada de la solución, para mantener constante el nivel del portaobjetos. Para las mesas de plástico o fibra de vidrio con revestimiento interno, no es necesaria la impermeabilización, sin embargo, en las de madera, el fondo y los lados deben estar cubiertos con dos películas de plástico, siempre negras por debajo y polietileno tratado contra la radiación UV por encima, para proporcionar resistencia a la luz solar.

 

4 - SISTEMA DE SUSTRATO

Aquí, los recipientes y bolsas llenas de material inerte (arena, varias piedras, lana de roca, espuma y otros) se utilizan para sostener la planta, donde la solución nutritiva se filtra a través de estos materiales y se drena desde el fondo del recipientes, volviendo al tanque de solución. Esta técnica es ampliamente utilizada para frutas, hortalizas, flores y otros cultivos que tienen sus raíces y partes aéreas más desarrolladas. Al cultivar plantas de ciclo corto, no usar sustrato es una gran ventaja porque, al final del ciclo, puede comenzar de nuevo sin necesidad de adquirir un nuevo sustrato o tener que desechar el material ya utilizado.

Por otro lado, los sistemas de sustrato no dependen tanto de la energía eléctrica como los sistemas en el agua. En casos de falta de energía, por ejemplo, la carga de nutrientes en el sustrato puede mantener la planta durante muchas horas o incluso días en buenas condiciones.

 

 

5 - SISTEMA DE SUBIRRIGACIÓN

Es una tecnología utilizada en invernaderos para reducir el uso y eliminación de agua con fertilizantes y pesticidas. En este sistema, el suministro de solución nutritiva ocurre en el fondo de las macetas o bandejas de cultivo, donde el principio de capilaridad permite que el agua y los nutrientes se muevan verticalmente en el sustrato. Después de aplicar la capa deseada, el agua se drena en un depósito para su posterior reutilización.

 

Los sistemas utilizados en entornos protegidos están, en general, formados por una estructura de soporte de los recipientes, un depósito de solución de nutrientes y un conjunto de motobomba, ya que la operación puede realizarse con un sistema de riego cerrado. Actualmente, existen varios tipos de equipos para la aplicación del subirriego: mesas, pisos de concreto, mechas, mantas capilares, bandejas móviles y canales o canaletas irregulares.

 

Los sistemas de subirrigación se pueden utilizar en la producción de diversos cultivos que utilizan sustratos, como palmeras, plántulas forestales, plántulas nativas y exóticas, cítricos, café, maracuyá y otros. Esta tecnología tiene ventajas como una mayor producción por unidad de área, mayor uniformidad de producción, menor período de crecimiento, eliminación de agua y pérdida de nutrientes debido al lavado del suelo.

 

Otros puntos positivos son la reducción en la cantidad de agua aplicada, la posibilidad de aplicar pesticidas y estimular el crecimiento de las plantas, reducir los costos de mano de obra y la posibilidad de automatizar todas las etapas. Por otro lado, el riego secundario puede ocasionar inconvenientes al productor (si no se sigue un criterio estricto de asepsia y manejo de la planta). Los problemas pueden ser el mayor riesgo de propagación de virus y bacterias, la alta concentración de sales en las capas superiores del sustrato (ya que no hay lavados constantes en las raíces) y el alto costo de la implantación y el mantenimiento.

 

6 - SISTEMA DE MECHA

 

El sistema de mecha es probablemente el sistema hidropónico más simple. Es un sistema pasivo, es decir, no tiene partes móviles y la solución nutritiva es estática. Se retira de un depósito y se transporta, por capilaridad, al medio de cultivo y a las raíces de las plantas a través de una o más mechas. Usualmente, se usa una mezcla de varios medios de cultivo para maximizar la capacidad capilar de dicho medio. También es común usar este sistema en macetas con plantas decorativas y con suelo fertilizado convencional, utilizando solo agua pura para el riego.

Como sistema hidropónico, es ampliamente utilizado para plantas pequeñas y medianas, especialmente en jardines pequeños, ya que puede ensamblarse con dimensiones muy pequeñas. El mayor problema con este método de cultivo ocurre con plantas grandes que necesitan grandes cantidades de agua, ya que absorben la solución nutritiva a una velocidad mayor que la capacidad de las mechas. Por lo tanto, es necesario dimensionar correctamente las mechas.

 

7 - SISTEMA DE ACUAPONÍA

La acuaponia integra dos métodos conocidos: acuicultura e hidroponía. Se considera un sistema de producción biointegrado, donde los desechos de pescado se usan como fertilizante para regar la producción de vegetales. A través de métodos hidropónicos, las plantas sirven como secuestradores de nutrientes que están en exceso en el agua, sin grandes desperdicios en el sistema.

Acuaponía surgió de la producción intensiva en la industria de la acuicultura, y fue solo a partir de la década de 1980 que se convirtió en una técnica de producción comercialmente rentable y sostenible. El método se utiliza en la producción de lechuga, rúcula, albahaca y frutas como tomate, plátano, fresa y papaya.

Entre las ventajas de producir utilizando sistemas de acuaponía están la posibilidad de obtener más de un producto final para la venta. También es necesario tener en cuenta que los peces proporcionan la mayoría de los nutrientes necesarios para el crecimiento de las plantas, lo que representa un consumo de agua mucho menor que en los métodos de cultivo convencionales, además de una menor necesidad de controlar los parámetros de calidad del agua. Las desventajas son la poca difusión de ejemplos en los que el sistema ha funcionado comercialmente y escasa mano de obra especializada.

 

8 - SISTEMA DE AEROPONÍA

Esta técnica de cultivo consiste en mantener las plantas suspendidas en el aire, generalmente sostenidas por el collar de la raíz (que están confinadas en un ambiente oscuro), rociándolas con una niebla o una masa de gotas de solución nutritiva. El sistema apareció en los Estados Unidos, en 1937, y permite un gran ahorro de agua. La aeroponía difiere de otros sistemas de hidroponía en que no usa agua con el sustrato. En Brasil, el método de cultivo se ha utilizado en la producción de papas.

En el sistema aeropónico, las plantas crecen en una caja que mide 2.0m x 0.5m x 0.6m, la solución nutritiva se aplica en pequeñas gotas con nebulizadores en las raíces de las plantas, que crecen dentro de la planta. caja y en el aire. El tiempo de nebulización varía según el ciclo de cultivo (10-20 segundos encendido y 30-60 segundos apagado) y el sistema se cierra, es decir, la solución vuelve al tanque de almacenamiento. La cosecha es escalonada y facilitada, ya que se realiza a través de ventanas laterales construidas para este propósito.

Las principales ventajas de Aeroponía son la facilidad de aireación, la falta de impedimentos para el crecimiento libre de las raíces y la ausencia de bacterias o virus que pueden causar enfermedades en los humanos. Por otro lado, Aeroponía tiene algunas desventajas, como el alto costo inicial de implementación y la posibilidad de pérdida total de producción (si el productor no tiene un sistema de generación de energía auxiliar).

 

 

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