El sistema de raíces es el centro neurálgico de la planta, responsable de absorber agua y nutrientes. No solo debe sostener su propio crecimiento y desarrollo, sino que también debe proporcionar importantes suministros de frutas, flores y follaje. Las zonas de raíces son difíciles de monitorear porque están cerradas, oscuras y, a menudo, se pasan por alto, pero son esenciales para el rendimiento y el vigor general de la planta e incluso en hidroponía necesitan un poco de atención de vez en cuando.

Para las plantas que crecen en sustratos, la dinámica de la humedad en la zona de la raíz puede ser una herramienta útil para guiar el desarrollo de la planta, garantizar altos niveles de oxigenación y actuar como un reservorio de agua y nutrientes entre riegos. Afortunadamente, en estos días tenemos tal abundancia de sustratos hidropónicos de calidad para elegir que las plantas se pueden adaptar a un medio de cultivo y los niveles de humedad se pueden controlar con precisión.

¿Por qué es importante la dinámica de la humedad?

Dentro de la zona de raíces de un sistema hidropónico basado en sustrato debe haber un gradiente de humedad desde la parte superior hasta la base del contenedor/bolsa/cama/sábana de cultivo. Esto se debe al efecto de la gravedad, pero se ve modificado por el tamaño y la forma del contenedor de crecimiento y las propiedades físicas del sustrato. Esto significa que hay un reservorio de humedad en las capas inferiores del sustrato y hacia la superficie hay una mayor proporción de poros más grandes llenos de aire. Ambos son esenciales para el crecimiento y desarrollo de las plantas, pero vale la pena invertir un poco de tiempo en adaptar estos rasgos a las especies de plantas y condiciones de crecimiento.

Una capacidad de retención de agua del 45 al 65 por ciento se considera óptima para la mayoría de los medios de cultivo hidropónicos sin suelo. La capacidad de retención de agua es la parte del espacio poroso del contenedor que retiene agua después de que se completa el drenaje, y esto se puede medir fácilmente: un contenedor lleno con el sustrato se satura completamente con agua y luego se deja drenar. Una vez que se completa el drenaje, se pesa el medio húmedo, se seca a 230 °F (hasta que se elimine toda la humedad y luego se pesa nuevamente). La diferencia entre el peso húmedo y seco es la capacidad de retención de agua de ese sustrato. Este puede ser un ejercicio particularmente útil para determinar la capacidad de retención de agua de los sustratos que son una mezcla de diferentes materiales para ver si se encuentran dentro del rango óptimo.

Diferentes culturas, diferentes tolerancias

_{Las plantas con hojas grandes que crecen en condiciones cálidas ejercen una presión adicional sobre la dinámica de la zona de raíces.}

Algunas especies de plantas son muy susceptibles a los problemas de riego excesivo, mientras que otras son más tolerantes. Las fresas son una planta que no tolera un sustrato saturado y las pérdidas de cosecha se deben al riego excesivo de la corona y la pudrición de la raíz que a menudo sigue. Muchos cactus y suculentas también se pudrirán si se riegan en exceso y prefieren un sustrato grueso y bien drenado, como perlita o arena gruesa.

Otras plantas, especialmente las que crecen en condiciones cálidas con mucha luz, tienen hojas grandes y una tasa de crecimiento rápido que se adaptan mejor a los medios que retienen la humedad y que retienen el agua adecuada entre riegos. El pepino, el tomate, la calabaza y plantas similares se desarrollan bien en un medio que tiene una alta capacidad de retención de agua y también una buena tasa de porosidad del aire para suministrar oxígeno. Estos a menudo incluyen sustratos como la fibra de coco, que tiene una mezcla de “finos” que retienen la humedad y partículas de coco más finas mezcladas con fibras más largas y gruesas que mantienen la estructura abierta del medio y proporcionan un nivel adecuado de aireación y drenaje.

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Sustratos y dinámica de la zona radicular

_{Es una buena idea comprobar que el sistema de raíces está sano y se extiende por todo el sustrato.}

Algunos sustratos hidropónicos fabricados, como losas o bloques de lana de roca e incluso algunos productos de fibra de coco, pueden tener propiedades físicas diseñadas específicamente para ciertas plantas. Los paneles de lana de roca no solo muestran diferencias en el contenido general de humedad y la porosidad llena de aire, sino también gradientes de humedad cuidadosamente calculados entre la parte superior e inferior del panel. Muchos de estos productos especializados se dirigen a diferentes cultivos, climas de crecimiento y usos, lo que ayuda a proporcionar el nivel óptimo de humedad en la zona de las raíces.

Las condiciones de crecimiento también juegan un papel en la dinámica de la humedad de la zona de raíces. Al elegir el sustrato, se debe tener en cuenta la tasa de transpiración, la temperatura y la humedad. Las plantas que crecen en condiciones cálidas con mucha luz y poca humedad requieren un riego frecuente y se benefician de un medio que retiene la humedad que evita que la zona de la raíz se seque y proporciona una mayor seguridad en caso de que falle la electricidad o las bombas. En condiciones frescas con un crecimiento más lento y plantas pequeñas, los sustratos que drenan libremente y retienen menos humedad ayudarán a prevenir la saturación excesiva. Estos tipos de sustratos abiertos de drenaje libre también perdonan la aplicación de altos niveles de solución nutritiva que pueden ser necesarios para la nutrición de las plantas, pero al mismo tiempo no contribuyen a una zona radicular anegada cuando las tasas de crecimiento y transpiración son bajas.

Dinámica de la zona radicular y sobresaturación

_{Las fresas son un cultivo que tiene poca tolerancia a las zonas de raíces sobresaturadas.}

Cuando la solución nutritiva se vierte sobre un sustrato, desplaza el aire en los poros abiertos del material. El drenaje posterior atrae más aire hacia la zona de la raíz. Cuando se riega en exceso, los poros llenos de aire permanecen saturados durante demasiado tiempo y la planta tiene menos acceso al oxígeno contenido en el aire. El oxígeno es esencial para la respiración del sistema radicular y la función saludable, y significativamente más O₂ está presente en el aire que se puede disolver en la solución nutritiva. Las plantas exhiben una estrategia llamada “oxitropismo” en la que las raíces evitan crecer en áreas pobres en oxígeno, como sustratos hidropónicos con exceso de agua y soluciones de nutrientes estancadas. Esto se ve más comúnmente en el fondo de los contenedores de cultivo o placas de sustrato como áreas sin crecimiento de raíces o en raíces pequeñas, delgadas y de color marrón que han muerto debido a la asfixia y la sobresaturación.

Otros síntomas de sustrato demasiado húmedo y anegamiento incluyen la clorosis (amarilleo) de las hojas nuevas, las hojas más viejas pueden amarillear y caerse de la planta, los excrementos de flores y frutas también son comunes, al igual que los brotes de patógenos de la pudrición de la raíz como Pythium. Otro síntoma de riego excesivo extremo es la epinastia, donde la humedad excesiva en la zona de la raíz hace que se acumule gas etileno en la planta, lo que provoca que las hojas se doblen hacia abajo. Esto a menudo se confunde con el marchitamiento, pero los cultivadores siempre deben verificar si el marchitamiento se debe realmente a una zona de raíces demasiado seca o epinastia debido a la acumulación de agua.

Dinámica de la humedad de la zona radicular y calidad de la planta

_{El agrietamiento del fruto del tomate puede tener varias causas, aunque las grandes oscilaciones de humedad en la zona de la raíz son una causa común.}

Elegir un sustrato hidropónico que se adapte al cultivo y al clima no solo es importante para la salud de las raíces y el crecimiento general de la planta, sino también para la calidad de la cosecha. Los errores comunes en la dinámica de la humedad de la zona de la raíz no solo representan un riesgo de pudrición de la raíz, sino que las grandes oscilaciones en los niveles de humedad pueden predisponer a algunas plantas a problemas de fructificación, como: La elección del sustrato adecuado combinado con un programa de riego adecuado para mantener un nivel de humedad uniforme en la zona de las raíces puede ayudar a prevenir estos problemas en plantas sensibles.

Otro método de mejora de la calidad que aborda la dinámica de la humedad en la zona de la raíz es el riego deficitario: esta es la limitación cuidadosa del riego para que las plantas experimenten un estrés hídrico leve. Esto tiene una serie de efectos fisiológicos en las plantas, pero se practica principalmente para mejorar la calidad de la composición de frutas como los tomates o las uvas. Al restringir la ingesta de agua, se concentran más azúcar y otros compuestos en el tejido de la fruta, lo que da como resultado un perfil de sabor mejorado. Para cultivos como las hierbas, esto también puede resultar en niveles más altos de volátiles que contribuyen al sabor y aroma distintivos del producto cosechado. El problema con el uso de riego deficitario en hidroponía es que requiere una gran cantidad de control y habilidad por parte del productor para garantizar que las plantas estén levemente estresadas y no dañadas permanentemente, sin pérdidas significativas de rendimiento.

Además de mejorar la calidad de la fruta, el riego deficitario también es una técnica utilizada para ayudar a ‘dirigir’ las plantas lejos de un estado excesivamente vegetativo y hacia un equilibrio más generativo (floración y fructificación). El riego deficitario puede incluir la reducción del volumen de la solución nutritiva aplicada en cada riego, dejando más tiempo entre riegos y permitiendo que el medio se seque un poco durante la noche al limitar los riegos temprano en la mañana y en la noche. El uso de riego deficitario para obligar a las plantas a un crecimiento generativo debe usarse con precaución, ya que las fluctuaciones excesivas de humedad en la zona de la raíz pueden provocar un aumento de los problemas de la fruta, como la pudrición de la punta de la flor y el agrietamiento de la fruta en ciertas condiciones de crecimiento.

La dinámica de la humedad de la zona de raíces es parte de la producción hidropónica: las zonas de raíces necesitan tanto control y atención como las partes aéreas de la planta para garantizar que los niveles de agua y oxígeno sean adecuados y no contribuyan a la disfunción de las raíces. La selección y adaptación del sustrato al cultivo y clima, así como el cuidadoso control del riego, forman parte del delicado equilibrio de la zona radicular.