Ante todo debemos entender que los sustratos, para cualquier tipo de cultivo de alimentos de consumo humano, son medios sólidos que tienen dos funciones esenciales: primero, anclar y aferrar las raíces de las plantas protegiéndolas de la luz y permitiendo su respiración, y segundo, retener el agua y los nutrientes que las plantas necesitan. Del porcentaje o nivel en que estas funciones se cumplan en las distintas clases de sustrato, teniendo en cuenta su interacción con el lugar y el clima, dependerá el rendimiento efectivo del cultivo. En cultivos hidropónicos, el sustrato ideal se nos presenta con determinadas características, como por ejemplo, permitiendo un adecuado desarrollo radicular, por lo cual se necesita que posea buena textura, aireación y retención de humedad; una densidad adecuada, baja o nula capacidad de intercambio catiónico, alta capacidad amortiguadora, baja en sales solubles, libre de plagas, enfermedades y sustancias tóxicas, entre otras. Se debe tener en cuenta que un sustrato cualquiera que sea no posee todas estas características ideales, pero al momento de elegir uno, debe cumplir con algunas de ellas, además de ser abundante en la región y de bajo costo.
Ahora bien, las principales clases de sustratos para cultivos hidropónicos (donde el agua es el principal proveedor de nutrientes), se agrupan en tres grupos según su origen: inorgánicos, orgánicos y sintéticos. En cuanto a la utilización de los mismos se recomienda conocer su procedencia, teniendo en cuenta que todo sustrato inorgánico debe ser lavado o tratado previamente para garantizar la eliminación de impurezas que alteren el sistema de cultivo. En el caso de los sustratos orgánicos, estos se deben desinfectar para eliminar residuos que puedan ser tóxicos o llevar restos de microorganismos patógenos que afecten el cultivo.
A continuación se pueden ver las características de los tipos de sustrato más utilizados en cultivos hidropónicos:
Sustratos Inorgánicos
En este grupo se incluyen los sustratos que tengan partículas mayores a 2 mm de diámetro. Tales como:
- Piedra pómez: Es un material disponible en países con yacimientos volcánicos. Posee una retención de agua de un 38%, tiene una buena estabilidad física y gran durabilidad y desde el punto de vista biológico es un material completamente libre de microorganismos, lo que le hace atractivo para el uso en cultivos muy delicados y susceptibles a agentes biológicos parasitarios como las flores.
- Grava: Está constituida por pequeñas partículas que se obtienen de materiales triturados procedentes de depósitos naturales o canteras, y las que se utilizan en la hidroponía miden alrededor de 1 a 2 mm de diámetro. La grava proporciona una excelente aireación; sin embargo la retención de humedad es muy escasa, cercana a un 17% aproximadamente.
- Roca volcánica: Es un material rojizo, de origen volcánico, ligero y con una apariencia esponjosa. En varios países semi-tropicales se utiliza con gran éxito, sin embargo posee partículas muy pequeñas las cuales tienen que ser eliminadas mediante lavados para evitar que se encharque nuestro cultivo. La capacidad de retención de agua es de un 49%. El tamaño recomendado debe encontrarse entre 5 y 15 milímetros.
- Arena de río: Este material heterogéneo cuenta con una capacidad de retención de agua del 56% y para que sea utilizado en hidroponía se recomienda adquirir arena de 0.5 - 2 milímetros.
- Perlita: Es básicamente un silicato de aluminio de origen volcánico, de color blanco a grisáceo, que tiene una baja densidad y buenas propiedades; tiene una retención de humedad de 63% y algunas de sus grandes ventajas como sustrato son la capacidad que presenta para mantener la humedad constante a lo largo de la zona radicular y una excelente aireación gracias a su porosidad.
- Vermiculita: Es un silicato de aluminio con una estructura laminar, que tiene una capacidad de expansión de hasta 12 veces su volumen. Se utiliza y es recomendable para lugares de clima cálido debido a que tiene una capacidad de retención de humedad del 68%.
- Arcillas expandidas: Estas son de gran utilidad para el cultivo de orquídeas y una de sus principales características es que presenta un pH neutro, además de tener una buena capacidad de drenaje libre y proporcionar una buena aireación.
- Lana de Roca: Esta se obtiene de pequeñas fibras hechas de roca, tiene la capacidad de retener humedad de hasta un 78% y es muy ligera, permitiendo que la raíz tenga un buen desarrollo.
Sustratos Orgánicos
Este grupo se trata regularmente de la recuperación de productos de desecho de alguna actividad agropecuaria o industrial, así como de productos importados de otros países. Entre los que se utilizan mayormente para la hidroponía, tenemos:
- Aserrín: Este abunda y es muy barato en algunos países de Latinoamérica, sobre todo el aserrín de maderas tropicales. Dado el desconocimiento que se tiene de su procedencia no es muy utilizado. Sin embargo este sustrato tiene una retención de humedad de un 54%, lo que lo hace ideal para climas templados y secos.
Recuerda que no todos los aserrines ofrecen buenas condiciones para el cultivo hidropónico, pues sólo si éste fue sometido a un proceso de eliminación de sustancias tóxicas (como los taninos que se encuentran presentes en algunas maderas) será sostenible.
- Fibra de Coco: Esta se encuentra dentro de los residuos agroindustriales de origen tropical; se genera después de que el fruto del cocotero ha sido procesado con fin de obtener las fibras más largas. La fibra de coco es empleada en hidroponia por la alta relación de carbono/nitrógeno que tiene, permitiendo que se mantenga químicamente estable. La retención de humedad que alcanza es muy buena, con un 57%.
- Cascarilla de arroz: Esta se utiliza fundamentalmente con grava, ya que este es muy liviana y su capacidad de retención de humedad es baja, con un 40% (después de ser mezclada).
La principal función de esta mezcla es favorecer la oxigenación del sustrato. Si utilizas cáscara de arroz es recomendable hacer un proceso de desinfección química o anaerobia, con el fin de eliminar partículas pequeñas, así como hongos, larvas de insectos u otro microorganismo que pueda ocasionar la contaminación de nuestro cultivo hidropónico.
- Cascarilla de café: Es un sustrato de baja capacidad de retención de humedad, pero es bueno para la oxigenación; su principal desventaja es su corta vida, pues se descompone en pocos días.
- Peat Moss: Es un material de importación fabricado ampliamente en Canadá, que posee características similares a las de fibra de coco. No requiere de ningún proceso y es muy utilizado para la germinación y desarrollo por sus características físicas con una excelente retención de humedad (70%).
Sustratos Sintéticos
Estos son sustratos que han atravesado procesos industriales para su creación. Tienen mayores ventajas en cuanto al combate de microorganismos y agentes patógenos, pues la intervención industrial ha permitido que sean completamente limpios, pero su uso se discute puesto que su fabricación suele llevar a cabo procesos contaminantes y en la mayoría de los casos no son biodegradables. Entre estos se encuentran:
- Gel: Durante mucho tiempo se han producido, probado y promovido un determinado número de polímeros de geles, pero la mayoría ha desaparecido del mercado puesto que su utilización es muy reducida. Tiene un precio elevado, pero su rendimiento es grande.
Dentro de la categoría de espumas sintéticas encontramos
- Espuma de polietileno, que se utiliza como material de relleno, para oxigenar y disminuir el peso de los sustratos.
- Espuma de poliestireno, que se utiliza como material para mezclarlo con otro sustrato y para confeccionar semilleros.
- Espuma de poliuretano, que se emplea en la confección de semilleros y es mezclado con otros sustratos livianos.
- Espuma fenólica, que se emplea en la elaboración de semilleros y en trozos mezclados con otros sustratos.
Por su parte, el Foamy Agrícola es un tipo de espuma fenólica utilizada en hidroponía que actúa como medio físico para dar soporte a la planta, logra un balance ideal de agua y aire y que, al ser de lenta descomposición, no necesita reponerse en el cultivo por más de seis años.
Para seleccionar el sustrato que vamos a utilizar en nuestro cultivo hidropónico debemos recordar tomar en cuenta 3 variables principales: su precio, disponibilidad local y su retención de humedad. Recordemos también que cualquier sustrato de origen orgánico (como el aserrín, peat moss, fibra de coco, la cáscara de arroz, etc.) debe haber sido tamizado, lavado y esterilizado previamente, pues si no pasa por este proceso previo, podría provocar problemas en tu cultivo. Es por lo anterior que es recomendable adquirir sustratos de origen orgánico listos para uso agrícola, agrícola