Hidroponía Parte 2 – Ventajas e inconvenientes de la agricultura hidropónica

El cultivo hidropónico tiene muchas ventajas. Pero no sin obstáculos que salvar y costes adicionales que soportar. En este artículo, cubriremos los pros y los contras de la hidroponía, en comparación con el cultivo en suelo.

Las técnicas de cultivo hidropónico pueden variar, como cubrimos en nuestro artículo anterior: Cómo funciona – Introducción a la serie de agricultura hidropónica – Parte 1 , pero los principios básicos subyacentes siguen siendo los mismos.

Muchas de las siguientes observaciones se basan en una artículo publicado por la Revista Internacional de Investigación Medioambiental y Salud Pública, titulado Comparación de las necesidades de tierra, agua y energía de la lechuga cultivada con métodos hidropónicos frente a los convencionales, escrito por Barbosa, G.L., Gadelha, F.D.A., Kublik, N., Proctor, A., Reichelm, L., Weissinger, E., Wohleb, G.M., & Halden, R.U. El artículo se basa en una investigación realizada en Yuma, Arizona, que comparó cuantitativamente los dos métodos en el cultivo de lechuga en invernadero.

Ventajas de la agricultura hidropónica

Consumo de agua

Todas las formas de cultivo hidropónico se basan en un sistema de agua cerrado. Esto significa que el agua se utiliza y se devuelve a un depósito central. En la agricultura convencional, el agua de riego se usa una vez y luego se pierde. En hidroponía, el agua se utiliza y reutiliza varias veces, durante períodos de hasta varias semanas.

Este enfoque diferente del agua se traduce en reducciones drásticas en el uso del agua. La investigación realizada por Barbosa et al. en Arizona descubrió que el consumo de agua era 13 veces más eficiente con los métodos de cultivo hidropónico. Lo que significa que la hidroponía requirió un 90% menos de agua para cultivar el mismo tamaño de rendimiento.

Uso del suelo

A medida que la población mundial crece constantemente, el uso de la tierra se está convirtiendo rápidamente en un factor importante en cualquier sector manufacturero. La agricultura hidropónica tiene la clave para reducciones masivas en la cantidad de tierra necesaria para el cultivo suficiente.

En primer lugar, la hidroponía, al ser un método de cultivo sin suelo, permite que los cultivos crezcan sin necesidad de una parcela de tierra real. En cambio, un pequeño terreno puede contener pilas verticales de plantas, multiplicando la eficiencia de dicha parcela.

Además, sin necesidad de suelo real, el cultivo se puede realizar en interiores y en espacios alternativos, como edificios o azoteas.

Incluso al ignorar estos posibles espacios de cultivo alternativos, la gran eficiencia de la transferencia de nutrientes asociada con la hidroponía puede aumentar el rendimiento. De hecho, el invernadero hidropónico en el experimento de Arizona proporcionó 11 veces más lechuga, en comparación con el invernadero tradicional.

Desventajas de la agricultura hidropónica

Demanda de energía

La agricultura hidropónica es un campo tecnológico; por lo tanto, depende de la energía para brindar condiciones óptimas a los cultivos. Todos los métodos hidropónicos enfrentan el desafío de proporcionar agua u oxígeno a las raíces de las plantas. Aunque los diferentes métodos enfrentan diferentes desafíos, todos vienen con soluciones que consumen energía.

Cuando se trata de configuraciones de DWC (cultivo en aguas profundas), las raíces se ahogan constantemente en el agua. Para proporcionar oxígeno en esta situación, se necesitan bombas de aire. Teniendo en cuenta que las operaciones a escala comercial pueden utilizar grandes depósitos, aumenta la necesidad de bombas de aire, junto con la factura eléctrica.

Técnicas como la NFT (técnica de película de nutrientes), a menudo permiten que las raíces estén parcialmente en el aire, proporcionando todas sus necesidades de oxígeno. Se proporciona oxígeno adicional en el depósito creando una «cascada» desde el sistema de tuberías o una bomba de aire simple. En ambos casos, la mayor parte del consumo de energía asociado con este método son las bombas de agua, el agua corriente desde el depósito hasta la parte superior de la tubería y posiblemente de regreso al tanque, según el diseño del sistema. Mientras que las bombas de aire son relativamente bajas en la escala de consumo de electricidad, las bombas de agua requieren una potencia mayor.

La investigación realizada por Barbosa et al. se basó en un invernadero de clima controlado . En este entorno el consumo de electricidad era muy superior al de la agricultura convencional. Aunque la mayor parte del aumento provino de los sistemas de control climático, que también son los mismos en un invernadero tradicional. La electricidad asociada directamente con la hidroponía solo elevó el nivel de consumo en un pequeño porcentaje.

Aunque el control del clima está presente tanto en los invernaderos hidropónicos como en los convencionales, puede presentar un mayor desafío y, por lo tanto, requerir más energía en un entorno hidropónico.

Selección de cultivos

La hidroponía es un método de cultivo eficiente comprobado, pero no todos los cultivos comparten el mismo sentimiento cuando se trata de crecer sin suelo.

Los cultivos que tienden a crecer mejor en un sistema hidropónico suelen ser poco exigentes en cuanto a nutrientes y tienen un sistema de raíces relativamente poco profundo. Esto hace que las verduras de hojas verdes, como la albahaca o la lechuga, sean los principales contendientes. La mayoría de las granjas hidropónicas comerciales se enfocan en este tipo de plantas.

Los cultivos que deben evitarse en un entorno de este tipo son principalmente cultivos de raíces. Las papas, las zanahorias y los rábanos funcionan mejor con tierra. Sin embargo, es completamente posible cultivarlos, siempre que el diseño del sistema proporcione un espacio raíz adecuado. Puede ser difícil proporcionar la profundidad adecuada para estas raíces en sistemas como NFT. A medida que los sistemas de raíces se convierten en tuberías, y podrían bloquearlas fácilmente.

Los cultivos que requieren grandes espacios, como la sandía o el maíz, simplemente no son económicamente viables en un invernadero hidropónico, debido a los grandes espacios necesarios.

La clave más importante para un cultivo exitoso significa, ante todo, adaptar la técnica de cultivo óptima a cada cultivo.

Infraestructura hidropónica

Los costos iniciales de infraestructura son quizás el mayor obstáculo que enfrenta un nuevo invernadero hidropónico.

Además del equipo de invernadero estándar, como pantallas , tuberías de calefacción, etc., las instalaciones hidropónicas requieren inversiones adicionales en infraestructura. Colocar tierra en el suelo es relativamente barato y simple. Pero configurar adecuadamente los sistemas hidropónicos puede ser más complejo y costoso.

La técnica comercial más común es NFT (técnica de película de nutrientes), que requiere una gran variedad de tuberías. Cuanto más grande sea el sistema, más tuberías se necesitarán. También es necesario crear un depósito para contener el agua rica en nutrientes. Desde el depósito central, el agua debe canalizarse, lo que requiere bombas de agua y tuberías adicionales. Los costos pueden ser relativamente bajos en una configuración de bricolaje a pequeña escala. Pero cuando se construye un invernadero comercial a gran escala, la cantidad de infraestructura y, por lo tanto, los costos, se acumulan rápidamente.

Existen costos específicos hidropónicos adicionales en forma de equipo de monitoreo. Los parámetros más básicos que requieren un control y un ajuste constantes son la CE (conductividad eléctrica) y el pH (acidez). Hay opciones relativamente baratas para medir manualmente estos parámetros, pero un espacio de cultivo comercial puede querer invertir en equipos de mayor calidad, posiblemente automatizados, para garantizar el bienestar constante de los cultivos.

Por último, pero definitivamente no menos importante, está el costo del medio de cultivo. Esto puede parecer trivial, pero el precio de estos medios, aunque varían mucho, está muy por encima del precio actual del suelo. La diferencia es muy notable al escalar, especialmente en los costos iniciales, cuando se necesita almacenar toda la operación.

Control de plagas

La remoción de tierra del espacio de cultivo afecta la variedad de plagas encontradas. Aunque esto a veces puede ser una ventaja y otras una desventaja, es importante tomar nota y actuar de acuerdo con el entorno creado en su invernadero. Una nota crucial a tener en cuenta es que cualquier problema que surja se extenderá mucho más rápido en un entorno hidropónico. Esto se debe a la densidad de los cultivos, así como a la eliminación del amortiguador físico que proporciona el suelo.

Las plagas comunes, como los ácaros y los áfidos, siguen siendo una molestia en la hidroponía, y los cultivadores deben tratarlos con las mismas tácticas. Es importante señalar que el tipo de medio utilizado puede o no proporcionar un terreno adecuado para las formas larvarias de diversas plagas. Por ejemplo, las larvas de trips logran crecer igual de bien en lana de roca, pero no podrían existir sin un medio de cultivo. Los pulgones de raíz, por otro lado, logran aferrarse a las raíces en un entorno en el que las raíces están al aire libre, sin medio de cultivo.

Aunque los problemas de plagas persisten, son mucho menos comunes en un ambiente libre de suelo. Además, sin suelo, ¡no hay malas hierbas!

La reducción de pesticidas y herbicidas proporciona cultivos de mayor calidad y puede abrir la puerta a volverse completamente orgánico.

Gestión de invernaderos hidropónicos

El último parámetro a tener en cuenta en una granja hidropónica es la gestión de la operación después de la construcción inicial. Esto también tiene sus ventajas y sus inconvenientes.

Trabajar en un ambiente sin suelo, significa un regimiento de trabajo mucho menos físico. No hay necesidad de golpear o fumigar las malas hierbas, ni regar ni labrar.

Lo que es necesario en una granja hidropónica es atención. En entornos tradicionales, el suelo actúa como una barrera física, retrasando la reacción a los cambios. Sin suelo, los cultivos sienten inmediatamente cualquier cambio, ya sea de temperatura, acidez o plagas. La capacidad de monitorear y ajustar constantemente es el factor más importante en el éxito o el fracaso de un invernadero de este tipo. Como se mencionó anteriormente, los problemas tienden a propagarse rápidamente en un invernadero hidropónico. Ya sea que se trate de un hongo o de una ola de frío, los efectos pueden ser evidentes de inmediato.

Para operar con éxito un invernadero hidropónico, el conocimiento y la experiencia son la clave. Existen sistemas de monitoreo avanzados y pueden ser extremadamente útiles. Pero solo un cultivador experimentado y bien informado sabrá cómo analizar y reaccionar ante los datos proporcionados. Cualquier error puede conducir a una pérdida masiva de rendimiento. En entornos hidropónicos, hay mucho en juego.

Cultivo hidropónico – Conclusión

La agricultura hidropónica difiere de la agricultura convencional en muchos aspectos. La mayoría de los cuales son más eficientes, pero algunos lo son menos. Es importante tener en cuenta las condiciones geográficas y reglamentarias al planificar y operar un invernadero hidropónico. También debe considerar los cambios en el suministro de alimentos, la disponibilidad de tierra y agua y las fuentes de energía.

Actualmente, la rentabilidad de estos métodos puede variar. Pero las tendencias globales como la sequía, el crecimiento de la población, los cambios en la producción de energía y los entornos urbanos cambiantes ayudarán a consolidar la posición de la hidroponía, así como de otros métodos agrícolas basados en tecnología, en el futuro.

Esta es la segunda de una serie de 3 partes sobre el surgimiento de la agricultura hidropónica y la agricultura tecnológica moderna. Lea la parte 3: Control del agua y las condiciones climáticas .