Cultivo de Palmeras I

Cultivo de palmeras ornamentales. Apunte I  

José A. Grassia 2014

Introducción

No podemos perder de vista que las palmeras son básicamente plantas y como tales tienen requerimientos generales como cualquier otro organismo vegetal. En consecuencia, resumiremos aquí una serie de conceptos básicos que influyen directamente en el cultivo de todas las plantas, haciendo hincapié en el cultivo en contenedores ya que es la forma en la que comienza todo cultivo comercial de ornamentales, aunque una parte de la producción posteriormente se pase a campo para su terminación como ejemplares destacados.

Y aquí es donde interviene la Edafología, definida como «la ciencia que estudia la composición y naturaleza del suelo en su relación con las plantas y el entorno que las rodea». Dentro de la edafología aparecen varias ramas teóricas y aplicadas que se relacionan en especial con la física, la química y la bioquímica

Como ya es costumbre, procuramos utilizar términos coloquiales y con poca terminología técnica a los fines de facilitar la lectura al público en general.

Recomendamos al lector consultar apuntes ya publicados acerca de temas específicos como:

  • CONOCIENDO A LAS PALMERAS – José A. Grassia. 2008
  • COMO TRANSPLANTAR PALMERAS – José A. Grassia. 2009
  • PODA DE PALMERAS – José A. Grassia. 2009            
  • GERMINACIÓN DE SEMILLAS DE PALMERAS – José A. Grassia. 2014

Características y necesidades de una planta

Las plantas están compuestas por tres partes fundamentales:

En primer lugar y enterrado, se encuentra el sistema radicular o Rizosfera cuyas funciones principales son darle sustento mecánico y absorción de nutrientes y agua a la planta

A continuación, y por encima de la tierra se encuentra el tallo, que cumple la función de soportar y elevar el follaje de la planta por encima del resto de la vegetación circundante para la máxima captación de luz solar posible y transportar la savia bruta desde la raíz hasta que esta llegue a las hojas gracias a la utilización de los conductos del tallo, donde se enriquece con dióxido de carbono y se crea la llamada savia elaborada, el alimento principal de la planta.

El follaje, compuesto por ramas y hojas encargados de producir la fotosíntesis necesaria para transformar la energía solar en energía química para la nutrición de la planta, También se produce intercambio gaseoso y transpiración.

La parte radiculal es la mayor encargada del ingreso de los líquidos al organismo. En este caso, con “líquidos” nos referimos a la solución del suelo que contiene el agua, imprescindible para la supervivencia de los vegetales y todos los nutrientes disueltos en ella. No solamente se ocupa del ingreso de líquidos, sino que al estar en contacto con los nutrientes presentes en el sustrato se encarga también de las reacciones químicas para poder asimilarlos.

Esquema sistema radicular de palmera

La planta toma lo necesario para subsistir por todas sus partes. Es un proceso de continuo intercambio con el medio ambiente. Una parte muy importante de las funciones de las raíces se realizan en fase gaseosa. Todos los tejidos necesitan respirar para cumplir sus funciones. Es por ello que debemos ocuparnos de que el medio en el que mantenemos a la planta le proporcione la cantidad de agua, aire y nutrientes que necesita para su normal desarrollo.

La parte aérea también realiza todo tipo de intercambios de sólidos, líquidos y gases. Las hojas realizan un intercambio de líquidos y gases con el medio circundante a través de unos “poros “o “agujeritos”, llamados “Estomas”, que son diminutas aberturas, fraguadas en la epidermis de los órganos verdes de las plantas superiores, que pone en comunicación el sistema de oreamiento con el aire circundante, y se abre y cierra en determinadas condiciones. El estoma no es una simple hendidura o fisura epidérmica, sino que tiene estructura complicada. De allí el nombre de aparato estomático con que también se le conoce

A través de estos estomas la planta puede regular su transpiración y evitar con ello pérdidas importantes de agua. Las hojas también pueden absorber nutrientes, y esta particularidad es aprovechada para aplicar fertilizantes foliares.

esquema morfologia palmera

FOTOSINTESIS.

Esta es la función más conocida, aunque no tan comprendida, de las plantas

Esta actividad creadora es privativa de los vegetales. A través de ella, -utilizando Dióxido de Carbono, agua y la energía que le da la luz solar, la planta consigue generar la masa vegetal que conocemos como follaje y que es la base de la cadena alimentaria de los seres vivos sobre el planeta.

La clorofila absorbe radiaciones cuya energía sirve para sintetizar macromoléculas que los vegetales aprovechan directamente o emplean de nuevo como fuente energética para elaborar moléculas diferentes o más complejas. Los animales dependen enteramente de estas moléculas para su subsistencia y, por consiguiente, no puede concebirse la vida animal- y la vegetal no autótrofa- sin la existencia de las plantas verdes.

Recordemos que la nutrición autótrofa es la capacidad de ciertos organismos de sintetizar todas las sustancias esenciales para su metabolismo a partir de sustancias inorgánicas, de manera que para su nutrición no necesitan de otros seres vivos. ​ Organismos autótrofos son las plantas, las algas y algunas bacterias y arqueas.

Se denominan así porque generan su propio alimento, a través de sustancias inorgánicas, para su metabolismo. Los organismos autótrofos producen su masa celular y materia orgánica a partir del dióxido de carbono, que es inorgánico, como única fuente de carbono, usando la luz (autótrofos fotosintéticos) o sustancias químicas (autótrofos quimiosintéticos) como fuente de energía. ​

Es sabido que los vegetales liberan al ambiente grandes cantidades de O2 que utilizamos para respirar. Contrariamente a lo que se cree, el volumen más importante de O2 del planeta no es generado por las grandes extensiones vegetales terrestres, sino que es generado por el plancton del mar.

Es importante destacar la importancia de la fotosíntesis en el mantenimiento de la composición de la atmósfera actual. Se ha calculado que un ejemplar de Haya de algo más de un centenar de años, posee unas 200.000 hojas y que su contenido total de clorofila apenas alcanza a 180 gramos. No obstante, en un día soleado esa planta puede asimilar 9400 litros de CO2 y producir otros tantos de O2, suficientes para la respiración de dos o tres personas. También produce 12 kg de carbohidratos.

La mayor parte del peso seco de un vegetal proviene de elementos que fueron tomados del aire o que estaban disueltos en el agua absorbida por las raíces.

En condiciones normales y sin intervención exógena, las plantas crecen indefinidamente. En los animales, en cambio, el crecimiento se detiene al alcanzar la edad adulta.

De esta breve síntesis, podemos concluir que, para el normal desarrollo de una planta tenemos que tener un balance adecuado de cantidad y calidad de los siguientes factores:

LOS SUSTRATOS

Los cultivos tradicionales se realizaban sobre suelo natural o con ligeras modificaciones. Afortunadamente la producción de plantas se está volcando cada vez más a la utilización de sustratos, que a su vez incluyen cada día más materiales sintéticos.

Diferencias entre un suelo y un sustrato.

Un suelo es una mezcla espontanea formada por la naturaleza a la que le lleva miles de años formarlo.

Un sustrato es una mezcla artificial que utiliza elementos naturales o no, para lograr un desarrollo adecuado de las plantas.

TEXTURA Y ESTRUCTURA: Son conceptos que se desarrollaron para el estudio de los suelos. Intentaremos entender la idea y ver qué ventajas puede tener cada mezcla para lograr las condiciones más favorables para el cultivo.

Si observamos un suelo en forma grosera podemos decir que la parte mineral de un suelo está formada por:

ELEMENTOS GRUESOS (diámetro aparente mayor de 2 mm)

TIERRA FINA” (diámetro aparente menor de 2 mm)

ARENAS,

LIMOS

 –ARCILLAS

LA TEXTURA ES UNA EXPRESION SINTETICA DE LAS CARACTERISTICAS DEL SUELO DEPENDIENTE DEL TAMANO DE LAS PARTICULAS

Se califica según % de arenas, limos y arcillas y nos sirve para tener una idea sobre:

– capacidad de retención de agua disponible para las plantas y del suministro

– facilidad de circulación del agua

– facilidad para el laboreo

– riesgo de formación de costra superficial

– riesgo de erosión hídrica

– riesgo de erosión eólica

– capacidad para almacenar nutrientes

– capacidad para admitir aguas residuales

– orden de magnitud de la superficie especifica

Las arenas por su tamaño funcionan como partículas separadas dejando grandes espacios vacíos. Tienen buen drenaje y aireación

Las arcillas (placas o escamas) al humedecerse son muy plásticas. Aportan nutrientes y favorecen la cohesión.

Los limos son como arenas microscópicas, tienen algo de plasticidad y cohesión, no aportan nutrientes ni mejoran las características físicas del suelo. (NO son deseables)

Fig 1. calidad de suelos

Se llama ESTRUCTURA del suelo, al ordenamiento de los granos individuales en partículas secundarias o agregados y el espacio de huecos asociados, todo ello como resultados de las interacciones físico químicas entre las arcillas y los grupos funcionales de la materia orgánica

La estructura controla una serie de propiedades o características de la superficie del suelo

Características de la superficie del suelo:  una buena estructura evita el sellado del suelo y la posterior formación de costra superficial al secarse la superficie. Facilita la emergencia de plántulas y la infiltración del agua.

Infiltración del agua en el suelo:  aumento de la infiltración. disminuye la escorrentía y por ende la erosión. aumenta las reservas de agua del suelo un horizonte bien estructurado permite una buena circulación del aire, agua y nutrientes. Conductividad hidráulica elevada.

Espacio de huecos: favorece desarrollo de organismos aerobios, favorece la actividad de la fauna del suelo, que a su vez mejora la estructura, es más penetrable por las raíces que podrán explorar un mayor volumen, beneficiando el crecimiento de la planta. la baja compacidad de un horizonte favorece el laboreo, hace disminuir la densidad aparente y favorece el crecimiento de raíces.

Compacidad:  un suelo bien estructurado es más resistente a la erosión que las partículas sueltas de arena, limo, compacidad arcilla y la materia orgánica

FACTORES QUE PUEDEN AFECTAR LA ESTRUCTURA: EFECTOS

 Sistema de cultivo:  recubrimiento de la superficie del suelo, aporte de materia orgánica, ciclo biogeoquímico Las raíces (densidad, profundidad, velocidad de crecimiento, ensanchan huecos preexistentes y desecan el suelo. las praderas dan lugar a agregados estables de tipo granular compuesto. Unen partículas por adsorción. Intervienen en la mineralización de la materia orgánica

Microorganismos remueven el suelo ingiriendo grandes cantidades de material que deyectan dejándolo mejor estructurado al favorecer la mezcla de materia mineral y componentes orgánicos. Lombrices Abren canales que facilitan el movimiento de agua y el paso de las raíces y la restante fauna hacia horizontes más profundos.

Arcillas: con arcillas expansibles los procesos de expansión-retracción favorecen la formación de agregados de la compactación por peso de maquinaria

Técnicas de cultivo: De salinización y de alcalinización.  La desecación favorece grietas por retracción en lo horizontes ricos en arcilla y pobres en m.o.(materia orgánica) Se favorece la fragmentación de los agregados al secarse.

Humectación-desecación; Un enfriamiento lento seguido de congelamiento es beneficioso para la estructuración. Un enfriamiento y congelamiento rápido destruye los agregados y aparece en superficie una masa pulverulenta. Con suelo seco: el efecto es mucho menor, rotura de agregados por impacto de las gotas de lluvia. Formación de costra superficial.

MATERIA ORGANICA Y FERTILIDAD DEL SUELO

La importancia de la materia orgánica deriva de su intervención en procesos de tanta trascendencia para el comportamiento del suelo y el crecimiento de las plantas y organismos del suelo como son: formación y estabilización de agregados, adsorción (adhesión de átomos, iones o moléculas de un gas, líquido o sólido disuelto a una superficie) e intercambio iónico, suministro de energía y nutrientes, capacidad de retención de humedad, diversos procesos edafogénicos y protección contra la degradación del suelo por erosión.

Las principales acciones atribuidas a la materia orgánica y sus efectos asociados son:

 Oscurecimiento del color del epipedion: hace disminuir el albedo al ser menor la radiación reflejada en relación con la recibida. Aumenta la temperatura del suelo. Influye sobre el balance de energía. (Epipedion es el horizonte formado en, o cerca de, la superficie del suelo, en el cual la mayor parte de la estructura de la roca se encuentra alterada) ( El albedo es la reflectividad de la superficie terrestre y se refiere a la energía reflejada desde la Tierra al universo)

La estructuración del suelo: favorece la formación y estabilización de agregados. Aireación. resistencia al encostramiento. velocidad de infiltración, circulación de agua. penetraci6n de raíces, resistencia a la erosión, acción de los aperos en laboreo,

La adsorción e intercambio de iones: interviene en el ciclo biogeoquímico de los nutrientes, almacenamiento bajo formas organices, evita pérdidas por lavado, libera nutrientes al mineralizarse, controla la acidez y basicidad del suelo por su poder tampón, permite la formación de complejos y quelatos, movilización de metales, papel depurador frente a vertidos

Retención y suministro de agua: interviene en el balance hídrico del suelo

Estimulación de la actividad biológica: proporciona nutrientes y energía para la flora y la fauna del suelo.

Estimulación del crecimiento vegetal: contiene reguladores del crecimiento. Posee efectos antibióticos sobre patógenos.

Fertilidad sostenible: o durable a largo plazo, implica que haya siempre disponibilidad de nutrientes

CICLO DE NUTRIENTES: en ningún ecosistema el ciclo biogeoquímico es cerrado Siempre hay perdidas por volatilización, erosión, meteorización, aportes de la atmosfera etc.

ELEMENTOS QUIMICOS DEL SUELO

Los elementos químicos están ubicados en distintas posiciones en el suelo.

En la fase solida:

Formando parte de la estructura mineral cristalina- inmovilizados- en aluminio, silicatos amorfos y en compuestos orgánicos. Para liberarlos de los primeros necesitamos procesos de meteorización (largo tiempo). Para liberarlos de la materia orgánica necesitamos de los procesos de mineralización-humificación (bacterias)

El principal material de partida para llegar al humus son los restos vegetales que se acumulan sobre la superficie del suelo.

Los restos vegetales están constituidos por dos tipos de tejidos: el parénquima y el leñoso. El parénquima se encuentra en las hojas, y también en las ramas y tallos jóvenes y en las raíces finas y consiste fundamentalmente de celulosa y proteínas, ergo, se trata de sustancias lábiles (se alteran fácilmente por cambios de temperatura y pH). Mientras que el tejido leñoso representa la corteza de las ramas, tallos, troncos y raíces que protegen a las partes blandas de los restos y las nervaduras, el peciolo y la vaina de las hojas; de otro lado está el xilema y esclerénquima que constituyen las paredes leñosas de los conductos por los que circula la savia y el agua en los vegetales y que están constituidos por lignina la cual es muy resistente a la degradación edáfica.

Básicamente los restos vegetales están constituidos por una media del 58% de C junto a cantidades muy variables de H, O, N, S, P y en los suelos la materia orgánica está unida a cationes del tipo de Ca, Mg, Cu, Mn, Zn, Al y Fe.

Desde el punto de vista químico en los restos vegetales se diferencian los siguientes compuestos (concentraciones medias):

Hidratos de carbono como los monosacáridos (azúcares) y polisacáridos (celulosa y hemicelulosas).

La celulosa es un polímero de la glucosa formado por cadenas de 1.400 a 10.000 unidades de ß-glucosa en las que se comparte los grupos hidroxilos de las posiciones 1 y 4. Es un componente muy abundante. Constituyente de las paredes celulares.

La hemicelulosa y la pectina difieren de la celulosa por la presencia en las cadenas de otros monómeros, además de la hexosa, como las pentosas, ácidos úronicos principalmente. Como la celulosa, también se encuentran en las paredes celulares.

La lignina es un polímero de alto peso molecular constituido sobre unidades de fenilpropano.

El papel de los microorganismos es decisivo para el desarrollo de estos procesos. Los microorganismos necesitan del carbono como fuente de energía (oxidan el C y lo devuelven a la atmósfera como CO2) y también del nitrógeno para incorporarlo a su protoplasma y ambos los toman de los restos vegetales. El C en los restos vegetales es muy abundante, aproximadamente del 58%. El N es elemento minoritario, por él entran en competencia las raíces de las plantas y los microorganismos, por lo que puede ser un factor limitante de la actividad biótica de un suelo.

Y aquí se nos presenta un serio problema. Para que los restos vegetales acumulados sobre la superficie del terreno se transformen, es imprescindible, como hemos explicado, la actuación de los microorganismos, pero en el comienzo de los tiempos tendríamos sólo una roca que como sabemos es un material inerte incapaz de soportar vida (no habría en este momento ni aportes orgánicos que transformar pues no habría vegetación). La meteorización de las rocas puede liberar muchos de los elementos esenciales para la vida; del grupo macronutrientes: Ca, Mg, K, Na, P, S; y del grupo micronutrientes: Fe, Zn Cu, Mn, Ni, Se, Co, Mo, I, F…

Pero entre esos nutrientes faltan dos esenciales: el N que ningún tipo de roca aportará y el C que sólo lo liberarán las rocas carbonatadas (el H y el O además de las rocas lo aportará el agua y el aire). Es decir que para el desarrollo de los organismos en un residuo de roca se necesita además el aporte externo de N y en muchos casos de C. La colonización inicial de las rocas se realiza gracias a ciertas especies vegetales como las bacterias, los hongos y las algas que son capaces de desarrollarse en este ambiente tan hostil y son llamados “colonizadores primarios”. Estos organismos son capaces de desarrollarse en un «no suelo» y son capaces de «vivir del aire» es decir de tomar el C por fotosíntesis y fijar el N atmosférico. Las asociaciones entre algas y hongos constituyen los líquenes y son siempre los primeros organismos que se instalan sobre las rocas. Al desarrollarse estos abandonan residuos, fundamentalmente ácidos orgánicos, que atacan a las rocas y además sus restos al morir incorporan nutrientes que permiten la instalación de otros organismos cada vez más estructurados… Este estadio inicial de formación lo podemos considerar como protosuelo.

No obstante, hoy día se forman suelos, sin que se desarrolle la etapa inicial de colonización de las rocas por los hongos, bacterias y algas, a partir de los productos de alteración de las rocas gracias a la adición de compuestos orgánicos fácilmente aportados por el viento y el agua procedentes de áreas próximas.

Relación C/N. Es un parámetro que evalúa la calidad de los restos orgánicos de los suelos. Cuando los restos orgánicos tienen una relación C/N de alrededor de 100, o mayor, se dice que la razón es alta. Es el caso de las espículas de los pinos y la paja abandonada tras el cultivo. Como contienen poco nitrógeno, la actividad biológica es limitada, en consecuencia, se trata de una vegetación acidificante. Si el cociente C/N es de valor próximo a 30, o más bajo, los restos contienen suficiente nitrógeno para soportar una intensa actividad microbiana. En este caso la vegetación es mejorante, como las leguminosas, los robles, las hayas, el fresno, el olmo…

Fig 2. tabla de contenido organico

Cuando se incorporan los restos orgánicos al suelo se produce una intensa actividad microbiana, debido a la abundancia de restos fácilmente atacables. En esta fase la degradación actúa de manera muy rápida. Después disminuye la actividad al ir quedando los restos más estables que sólo pueden ser descompuestos por los organismos más agresivos. Al principio actúan hongos, después las bacterias y por último los hongos nuevamente. Primero se atacan los compuestos orgánicos más lábiles como los hidratos de carbono sencillos, los aminoácidos y las proteínas que con altos contenidos en N son fácilmente atacados por los hongos, después la celulosa es descompuesta preferentemente por las bacterias y finalmente los compuestos más resistentes, como la lignina, sólo pueden ser atacados por los hongos, concretamente los actinomicetos. A estos compuestos muy estables se les califica como recalcitrantes.

En la interface solido liquido (adsorbidos, etc.)

En la fase liquida: El agua del suelo tiene elementos en solución, así como partículas sólidas en suspensión. Material coloidal soluble o pseudosoluble.

Na (sodio) – solvatación.  La solvatación es el proceso de formación de interacciones entre moléculas de un disolvente con moléculas o iones de un soluto.​ En la disolución los iones del soluto se dispersan y son rodeados por moléculas de solvente, lo mismo ocurre en las moléculas del solvente

Cuanto más hidratado el centro del ion, más alejado esta de la superficie y el grado de unión será menor. Elevada movilidad pudiendo ser transportados dentro del suelo (traslocados) o perdidos por lavado. (erosión) o Lixiviado.

 En general se denomina lixiviado al líquido resultante de un proceso de percolación de un fluido a través de un sólido. El lixiviado generalmente arrastra gran cantidad de los compuestos presentes en el sólido que atraviesa

EFECTOS ESPERABLES DEL PH DE SUELOS

pH EN AGUA (1:2,5) DE LOS SISTEMAS NATURALES

Fig 3. Ph esperable en agua

EFECTOS DEL Ph SOBRE LAS PROPIEDADES DEL SUELO

Físicas: dispersión, floculación de coloides, estructura, porosidad y aireación, conductividad hidráulica, régimen de humedad y temperatura

Químicas: meteorización química, movilidad de elementos tóxicos Al, Mn y metales pesados, disponibilidad de nutrientes: Ca, Mg, Mo P, descomposición de materia orgánica, adsorci6én de aniones PO43-, SO4=, Cl, hidromorfismo, neoformacion de minerales de arcillas

Biológicas: relaciones bacterias-hongos, población bacteriana, humificación, fijación de nitrógeno, movilidad y absorción de nutrientes

TIPOS DE ESPECIES.

Las especies vegetales pueden desarrollarse en distintos tipos de hábitat donde predomine un tipo particular de suelo. Por lo general en los bosques por su abundante materia orgánica predominan los suelos ácidos y en cambio en las montañas los cálcicos

PLANTAS ACIDOFILAS O CALCIFUGAS: adaptadas a suelos ácidos

PLANTAS CALCICOLAS: requieren importante cantidad de Ca para su crecimiento (Leguminosas).

PLANTAS UBICUISTAS: que se adaptan a amplios rangos de pH

PLANTAS ADAPTADAS:      a pH MUY BAJOS <4         a Ph  MUY ALTOS >9,5

El sustrato cumple varias funciones importantes:

1- provee agua

2- provee nutrientes

3-permite intercambio gaseoso hacia y desde las raíces

4- Proporciona soporte para la planta.

Estas propiedades no son inmediatas y se van acomodando luego de la mezcla. Cambia a medida que las raíces crecen.

Si la mezcla es muy pesada, compacta, con muy poca porosidad, retendrá demasiada agua en sus espacios de poros, no permitiendo suficiente aire para el desarrollo de un sistema radicular sano y bien ramificado. Esto retardara el crecimiento.

Por otro lado, si la mezcla es demasiado suelta, requerirá demasiada agua y muy seguido lo que ocasiona mayor trabajo y mayor gasto de nutrientes. También es crítica para amortiguar los cambios en pH y sales solubles.

Por ejemplo, con una mezcla de tierra, turba, perlita 1:1:1, el pH optimo debería ser 6,2, mientras que para una mezcla orgánica de corteza, turba, perlita y vermiculita es 5,5 a 6.

Es muy importante cuidar que la mezcla de un soporte mecánico adecuado para la planta.

PROPIEDADES DE LOS SUSTRATOS

PROPIEDADES QUIMICAS

El pH 

Es una medida de la concentración de iones hidrógeno que se encuentran en la solución del medio y controla la disponibilidad de los nutrientes.

A pH 7 es neutra, por debajo de 7 es acida y por encima es alcalina o básica.

El rango de pH debería estar entre 5,4 a 6 para medios sin suelo y 6,2 a 6,8 para medios que contienen suelo mineral en un 20% en volumen o más.

El CIC (Capacidad Intercambio Catódico) es la medida de la capacidad del medio para retener nutrientes. Se define como la suma de los cationes intercambiables que el medio puede retener por unidad de peso.

Para suelos se expresa como miliequivalentes por 100 gramos de medio, para medios sin suelo se expresa como me/100cm3. Debe ser alta para amplias reservas de nutrientes ( 6-15 me/100cm3)

Sales solubles

Son sales minerales solubles que se encuentran en el medio. Vienen de los fertilizantes, impurezas, en el agua de riego, y materia orgánica como estiércol, cama de establo etc. Todos los nutrientes en el suelo disponibles para absorción se llaman sales solubles. Inicialmente debe ser bajo para que las plantas jóvenes sensibles no se dañen.

PROPIEDADES FISICAS

Un sustrato se forma por mezcla de varios componentes. Los componentes se mezclan en proporciones volumétricas para obtener la relaci6n deseada de aire, agua y nutrientes.

Son componentes comunes, suelo, arena, musgo de sphagnum, vermiculita, corteza de pino, perlita, perlas de poliestireno, lana de roca y muchas otras materias orgánicas

DENSIDAD APARENTE: es el cociente entre la masa de solidos secos y el volumen del sustrato. (Incluye en el volumen de solidos el espacio de poros. La masa se determina por peso constante a 105 °C.)

Los sustratos deben tener una densidad aparente baja para facilitar manipuleo y transporte, pero debe ser suficientemente alta para estabilizar la planta.

POROSIDAD TOTAL: Es el % de volumen de medio que está compuesto por poros.

Representa la fracción del volumen que provee al sustrato de agua y aireación.

Porosidad total + % de sólidos = 100% de volumen de sustrato.

La mayor parte de suelos minerales tienen aproximadamente un 50% de sólidos y un 50% de espacio de poros en volumen.

La mayoría de los sustratos basados en medios orgánicos tienen entre un 75 y 85 % de espacios de poros. Este espacio de poros aumentado mejora la capacidad de contener agua y aire del medio. Pero también convierte a los medios orgánicos más susceptibles al manejo durante la mezcla o el llenado de macetas.

Capacidad del contenedor (capacidad de campo)

Es el volumen % de sustrato que se llena con agua después de saturarlo y permitirle drenar.

Es la máxima cantidad de agua que el medio puede sostener. Como el drenaje depende de la altura del sustrato, esta propiedad depende de la medida del contenedor. Cuanto más alto es el contenedor, mayor drenaje y menor capacidad del medio para retener agua.

ESPACIO DE AIRE

Es el volumen % de sustrato que está lleno con aire después que el sustrato logró su capacidad de campo. Es la cantidad mínima de aire que el material tendrá. Esta afectado por la altura de la maceta en forma inversa a la capacidad.

A mayor altura, mayor espacio de aire. Para una dada densidad aparente, contenido de humedad y medida del recipiente:

espacio aéreo = porosidad total – capacidad de campo

AGUA NO DISPONIBLE

Es el % en volumen que contiene el medio de agua no disponible para la planta. Se llama también Coeficiente de marchitez permanente.

Es el agua que queda a 15 atmosferas (para extraerla tendría que hacer un “vacío” superior a 15 atmosferas.

Es una medida de la ineficiencia del sustrato para proveer agua a la planta. Los suelos minerales y sustratos a base de suelo tienen generalmente solo un 5 a 10% de agua no disponible. Los medios sin suelo tienen 20 a 25% de su volumen llenos con agua que no pueden usar.

CAPACIDAD DE AGUA DISPONIBLE

Es una medida de la cantidad de agua en el sustrato que puede ser usada por la planta.

agua disponible = capacidad – agua no disponible

La disponibilidad real de agua para la planta depende de la distribución de raíces a través del medio, de la conductividad hidráulica del medio y del contenido de humedad.

CONTENIDO DE HUMEDAD

% de humedad sobre base húmeda.

peso húmedo-peso seco / peso húmedo x100

RELACIONES DE MEDIO, AIRE Y AGUA

Las relaciones entre aire y agua están afectadas por el tamaño del recipiente.

Después del riego, la mayor parte del agua aplicada queda “suspendida” en los poros del sustrato por una combinación de uniones de hidrogeno, acción capilar y gravedad.

La gravedad trata de sacar el agua a través del fondo del sustrato. El agua es retenida en los poros del medio contra la fuerza de la gravedad por acción capilar y fuerzas de absorción y adsorción que generan una presión de succión negativa. (Tensión matrica )

Las plantas obtienen agua del medio desarrollando una presión de succión negativa (potencial agua) en las raíces menor que aquella a la que el agua es retenida por la tensión matrica, sacando el agua de los poros.

El potencial mátrico es la parte del potencial total que se debe a las fuerzas de atracción del agua por la superficie de las partículas sólidas del suelo, y a las fuerzas de atracción molecular entre las propias moléculas del agua.

Los componentes de los sustratos varían ampliamente en su habilidad para retener y liberar agua. Los componentes con curvas de retención similares pueden otorgar propiedades físicas similares para aireación, drenaje y capacidad de retenci6n de agua.

Lana de roca con similar porosidad que la turba, pero las curvas de retención de agua son muy diferentes. Entonces no sirve como sustituto.

La fibra de coco (fibra de cáscara de coco compostada) tiene una curva de retención de humedad similar, otorga muchas de las mismas propiedades físicas y es por lo tanto un mejor sustituto de la turba si se considera aireación, drenaje y capacidad de retención de agua,

El efecto de la fuerza de gravedad aumenta a medida que la altura del medio aumenta. A recipiente más alto, mayor succión gravitacional.

Cuanto mayor sea la fuerza gravitacional, mayor será el drenaje y menor la cantidad de agua retenida. Como se retiene menos agua, difunde más aire dentro del medio. Recipientes más altos drenan más y consecuentemente tienen más aireación.

A medida que el recipiente es más bajo, disminuye el espacio aéreo en todos los medios y aumenta el contenido de agua.

El espacio aéreo en bandejas de almacigo debería estar en un 5-10% mientras que las bandejas de plugs entre 2 a 5%.

A MEDIDA QUE DISMINUYE EL ESPACIO DE AIRE, AUMENTA LA POSIBILIDAD DE DAÑO A LA PLANTA DEBIDO Al EXESO DE RIEGO.

Generalmente cuanto mayor es el espacio de aire en estos rangos, mejor es el crecimiento de las raíces y mejor el inicio para las plántulas y trasplantes.

MANEJO DE LOS SUSTRATOS

EI llenado de macetas y bandejas también influye sobre las relaciones aire-agua.

Llenando a mano o a máquina, llenar las macetas y bandejas en exceso y cepillar hasta nivelar la parte superior del recipiente. No apilar unas sobre las otras porque se aumenta la compactación.

Una contracción excesiva en el contenedor después del riego inicial se debe a bajo contenido de humedad del medio y no a un empaquetamiento demasiado suelto.

Si este es el problema aumentar el contenido de agua antes de llenar. Humedecer y dejar estabilizar durante la noche, luego agitar y llenar.

COMPONENTES DE LOS SUSTRATOS

TURBA

En USA es el más ampliamente usado para macetas del 15 y menores. Tiene baja densidad aparente, alta capacidad y buenas propiedades de aireación junto con adecuada CIC y pH manejable.

Según el grado de descomposición se las clasifica en rubia o negra.

Las claras o rubias se encuentran en la parte superior de pantanos, tiene estructura suelta y gruesa, son las menos descompuestas, de color más claro. La mayoría de las turbas de Canadá y norte de Europa son de este tipo.

Por debajo, está la turba más descompuesta, oscura o negra. Estas en general tienen pobre estructura para aireación, pero tienen alto CIC y contenido de nutrientes. Se puede mejorar la turba negra mezclándola con turba rubia.

CORTEZA

Es un subproducto de los aserraderos. Funciona mejorando la aireación y reduciendo el costo del sustrato. Debe ser preparada adecuadamente. La variabilidad se puede deber al tipo de madera, especie de árbol, edad, método de remoción y grado de descomposición.

La corteza se deja secar 4-8 semanas para tamizar más fácil. Se pasa por una serie de cedazos para separar los grandes y decorativos del mulch que contiene corteza de 1 cm de diámetro, cambium y madera. Se puede procesar con un extractor de cambium. Se puede comprar verde o compostada…

Aserrín

Es similar a la corteza, pero se descompone a mayor velocidad. Evitar usar aserrín fresco porque retiene N. y forma cascara en superficie. Se considera demasiado variable para uso comercial.

Fibra de coco

La fibra puede ser compostada, tamizada, secada y compactada en ladrillos. Estos bloques se pueden rehidratar. Tiene fibras más cortas que la turba y tiene la consistencia de pisos de café. Tiene propiedades físicas similares a la turba, pero con un pH de alrededor de 7

Otros residuos orgánicos

Paja, cascaras de maní, bagazo de caña de azúcar, cascara de arroz, etc. se usan ocasionalmente. Estos materiales tienen alto C/N y pueden producir déficit de N en el medio. El compostada o agregado de N extra reducen el problema.

Estiércol tiene una alta CIC y es una buena fuente de nutrientes. Es alto en sales solubles y no se debe incorporar más que 10-15%. Puede aportar una cantidad importante de nutrientes que se descuentan del programa de fertilizantes.

COMPONENTES INORGANICOS

Arena

Se usa para cambiar la densidad aparente. La arena que es lavada y libre de arcilla y CaCO3 tendrá escaso efecto sobre las características químicas. Es pesada 1,5 kg/l y es útil para estabilizar plantas altas. Se usa arena gruesa. Mientras que este material generalmente tiene buenas propiedades de drenaje y aireación, la combinación con turba o corteza tiene a menudo el efecto opuesto, reduciendo la aireación y aumentando la retención de agua en el medio.

LAS ARENAS MAS FINAS OCLUYEN LOS POROS DE LA TURBA MAS GRUESA O CORTEZA.

PERLITA

Es una roca volcánica (aluminosilicatos) que se calienta a 1100°C. La roca se expande para formar un agregado blanco liviano con una estructura de celda cerrada. Se retienen agua en la superficie o en los poros entre los agregados.

Los medios con proporciones altas de perlita generalmente son bien drenados. Es estable, estéril, químicamente inerte, sin CIC (0,15 meq/100cm3) y casi neutral 7,5. Contiene pequeñas cantidades de F (17 ppm).

Vermiculita

Es micáceo. Es un silicato de Fe Al y Mg. Tiene una estructura altamente porosa con buenas propiedades de retención de agua. Buena CIC (1,9-2,7 meq/100cm3). El pH puede variar según la fuente. La americana es ligeramente alcalina 6,3/7,8: la africana muy alcalina 9,3/ 9,7. Provee algunos nutrientes como Ca, Mg y K. Las partículas son suaves y fácilmente comprimibles. Hay que tratarla con cuidado.

Poliestireno

Las escamas y perlas de poliestireno expandido son de bajo costo, agregados livianos que mejoran la aireación y drenaje. No tienen nutrientes, no CIC, no tienen capacidad de retención de agua y pH neutro. Puede migrar hacia arriba en cultivos largos.

Lana de roca

Se usan pequeños cubos y bloques en la producción. Se hace de roca basáltica. Los gránulos tienen alta porosidad total, espacio aéreo, capacidad de retención de agua y muy bajo contenido de agua no disponible. Es ligeramente alcalina y no tiene capacidad buffer. Tiene baja CIC y no tienen nutrientes.

Caolín calcinado

Los agregados de arcilla pueden ser calcinados a altas temperaturas para formar partículas endurecidas, estables y grandes. Estos agregados tienen densidad aparente relativamente baja (0,3 a 0,7 g/cm3 con una porosidad de 50 a 50%. El uso en sustratos es para aumentar la percolación, drenaje y espacio aéreo, aunque los agregados tienen una CIC de 3a 12 meq/100cm3.Los ingredientes para suelos a base de turba generalmente se compran limpios y libres de enfermedades, semillas de malezas y pestes. Se pueden contaminar en el lugar. Se deben esterilizar o lavar con desinfectantes las máquinas de mezcla, y herramientas. (1 parte hipoclorito de sodio en 9 de agua)

FORMULACIONES

Si se hacen mezclas a base de suelo conviene hacer pruebas sobre una pequeña proporción del cultivo para ver fertilidad adecuada y prácticas de riego. Todos los suelos deben ser descontaminados antes de mezclar. El mejor resultado lo da la pasteurización.

Las siguientes son mezclas con suelo sugeridas por la Universidad de California y Cornell (estas son la más comunes)

Mix A…..iguales volúmenes de Turba y vermiculita junto con nutrientes

Mix B… reemplaza vermiculita por perlita para mayor drenaje o cuando la mala calidad de agua exige mayor tasa de lavado. Se altera los nutrientes para compensar por el reducido contenido de nutrientes de la perlita.

Generalmente se agrega junto con los nutrientes un mojante no Hídrico a los medios basados en turba para facilitar el mojado inicial.

Control de hierbas y patógenos

Para esterilizar se puede utilizar vapor para calentar el sustrato a 120°C. La temperatura indicada es suficiente para matar patógenos y otros organismos del suelo dañinos para las plantas con exposiciones de 30 minutos bajo condiciones húmedas. El compuesto más usado en el Bromuro de metilo, que bajo el Acta del Aire Limpio esta prohibido en USA a partir del 2001. Aunque hay otros productos registrados (cloropicrina, Basamid, methan sodio) generalmente no tienen tan amplio espectro como el bromuro de metilo o el vapor.

Solarización

Es adecuado cuando no se usa el sustrato por un mes o más tiempo durante el verano. La acción es por inactivación térmica directa. La eficiencia depende de factores físicos como Ia intensidad de radiación solar, su duración, temperatura del aire, humedad del suelo, los plásticos usados, propiedades del suelo, etc. Muchos microorganismos benéficos son rápidos recolonizadores del suelo solarizado. Esto permite introducir selectivamente organismos saprófitos y pesticidas microbianos.

Desinfeccion del suelo por solarizacion

EFECTOS DE LOS FERTILIZANTES SOBRE EL pH DEL MEDIO DE CULTIVO

Los fertilizantes usados durante la producción pueden afectar el pH de la solución del medio. El efecto acidificante de los fertilizantes formadores de ácido se debe mayormente al contenido de nitrógeno amoniacal. Estos fertilizantes son aquellos que contienen amonio, amoniaco y urea. Durante el proceso de nitrificación para convertir amonio en nitrato se libera H produciendo una baja del pH. Además, las plantas liberan hidrogeno al sustrato cuando absorben cualquier amonio presente en el medio. Otros formadores de ácidos importantes son el S, Cl y el P205.

El aumento de pH causado por los fertilizantes básicos se debe mayormente a los contenidos NO3- , calcio, Mg y K20 y Na de las mezclas fertilizante.

Un fertilizante no formador de ácidos, o fertilizante neutro, es el que no deja residuo ni acido ni básico. Las sales de K, a excepción del KNO3 son ejemplos de fertilizantes neutros ya que los componentes ácidos y básicos en las sales de K comunes se neutralizan unos con otros y dan compuestos fisiológicamente neutros. Los superfosfatos no tienen efecto permanente sobre el pH de la solución del medio por la misma razón.

Las etiquetas de los fertilizantes dan la acidez o basicidad potencial en términos de CaCO3. (carbonato de calcio) El residuo acido en términos del carbonato de calcio necesario para neutralizarlo se conoce como acidez fisiológica, equivalente, residual o potencial,

Ídem para la basicidad.

Usando agua baja en alcalinidad y pH, el uso continuo de formadores de ácidos puede resultar en una disminución del pH del medio y viceversa con los básicos. La alternancia de los dos tipos ayuda a mantener estable el pH del medio.

ANALISIS GENERAL DE CASOS TIPICOS

SUELOS ARCILLOSOS

La arcilla es pesada, húmeda, pegajosa y a menudo totalmente no trabajable. Es fría en primavera y pudre las plantas delicadas. También tiene ventajas. Excepto en veranos muy Secos, los suelos arcillosos no sufren la sequía, retienen una gran cantidad de nutrientes y se pueden volver suelos muy fértiles.

Las dificultades surgen como un resultado directo de la composición del suelo. Las partículas de un suelo arcilloso son las más pequeñas que se encuentran en los suelos minerales. Por ello se unen en masas cohesivas ayudados por el agua que retienen en los poros microscópicos entre partículas.

Los suelos arcillosos cuando estén muy secos tienden a volverse duros y la lluvia corre sin mojarlos. Cuando entra la lluvia, el suelo se vuelve pegajoso y maleable hasta que se vuelve muy grasoso. Cuando se seca se asienta duro y se contrae con rajaduras a través de las cuales el agua corre sin mojarlos. En realidad, aunque parece seco todavía contiene agua.

Estas propiedades particulares traen problemas para las plantas y para el jardinero. Se retiene tanta agua en el suelo y por periodos tan largos que las plantas tienen que ser capaces de tolerar estas condiciones húmedas por periodos prolongados y a menudo con poco aire para ayudarlas a compensar. También tienen que tolerar el cuarteo que desarrollan mientras se secan.

Para el jardinero es también un problema porque se puede trabajar solo cuando está bastante seco y por lo tanto el cultivo es más dependiente del clima que con otros suelos.

El hecho de que los suelos arcillosos son básicamente retenedores de agua los convierte en una buena base para el crecimiento de muchas plantas si se pueden mejorar para hacerlos más trabajables. Por su estructura química también retienen nutrientes por más tiempo y las plantas los pueden usar antes de que sean lixiviados por la lluvia. Las aplicaciones de fertilizante no se desperdician y los nutrientes liberados por la materia orgánica a medida que se pudre se usan eficientemente.

Los suelos arcillosos pueden ser ácidos o alcalinos. Conviene hacer un análisis para conocer el pH ya que son mas estables en su condición de ácidos o alcalinos y más difíciles de modificar.

Lo primero que hay que hacer para mejorar la situación.

Antes que nada, drenar el suelo. Se pueden construir drenajes, pero debo mejorar el suelo. Se aconseja el doble cavado con incorporación de materia orgánica. Se aconseja no mezclar el suelo muy deteriorado por debajo de una palada de profundidad.

Se usan grandes cantidades de materia orgánica. Conseguir la más económica (cama de champiñones, turba a granel, compost.

Si el suelo no está demasiado seco y duro como una roca se podrá incorporar con la horquilla en la capa inferior.

La mejor época para hacerlo es el otoño y comienzo del verano. En primavera incorporar más materia orgánica en la capa superior. Incorporar también arena gruesa.

Hay suelos que son tan pegajosos que son muy difíciles de cavar. En esos casos se dispersa materia orgánica a través de los afios.

Hay mejoradores químicos. El mas común es la caliza que tiende a favorecer la floculación. Trabaja bien, pero depende del pH del suelo y de las plantas que se quiere cultivar.

Los curadores químicos son costosos y trabajan por poco tiempo.

SUELOS CALCAREOS

Los jardines constituidos de una capa angosta de suelo sobre roca solida tienen características que los hacen difíciles para cultivar.

1)La primera es simplemente la presencia de tanta roca, tan cerca de la superficie del suelo. Esto hace prácticamente imposible hacer un hoyo de plantación de tamaño adecuado sin la ayuda de un pico. No hay casi suelo y para muchas plantas debe ser creado y aportado por el jardinero,

2) La sequía. El agua no puede drenar a través, se pueden formar incluso charcos por un corto tiempo, pero muy rápidamente la superficie y las capas superiores de la roca se vuelven extremadamente secas, aunque algunas plantas forzaran sus raíces a través de la roca y ocasionalmente formar un sistema radicular extenso. La ventaja de esto es que se puede cultivar inmediatamente después de la Iluvia.

Hay un problema de deficiencia de nutrientes. A pH alrededor de 7,5 K y Mn se vuelven mucho menos disponibles y la disponibilidad de PO4, Fe y B comienza a declinar. Por encima de 8 todos son escasos. La cantidad de N disponible también puede ser reducida no tanto por el pH alto sino por el continuo lavado debido al rápido drenaje. Todo esto puede empobrecer al suelo. Se agrega a esto el hecho de que en suelos alcalinos la materia orgánica se degrada rápidamente ya que la actividad bacteriana esta aumentada por el pH elevado.

La materia orgánica dura menos y no tiene el efecto de retención de agua.

Otra dificultad es el pobre anclado de árboles cuyas raíces no pueden penetrar la roca y algunos como el Haya (Fagus sylvatica) que crece sobre suelo escaso y calcáreo, naturalmente produce un sistema radicular ancho, pero poco profundo.

EI objetivo del cultivo sobre tiza debe ser el aumento de la profundidad de suelo disponible para que las plantas enraícen, favorecer la retención de la mayor cantidad de agua posible, reducir la alcalinidad y asegurar que los nutrientes estén disponibles.

Con un pico hacer hoyos e incorporar grandes cantidades de materia orgánica para árboles, palmeras, arbustos y otras plantas grandes.

El mulching ayuda a aumentar la profundidad de suelo bueno. Se aconseja usar mantillo. Aplicar en primavera y otoño. La turba puede durar un poco más. Se pueden usar fertilizantes ácidos y evitar los alcalinos como harina de hueso. El aporte de estiércol y de cama de establo ayudará a paliar el déficit de nutrientes.

SUELOS ACIDOS

Los suelos ácidos pueden ser muy arenosos, pesados y pegajosos sueltos. Los suelos arenosos aun si originalmente eran alcalinos pueden volverse ácidos como resultado de las Lluvias que lavan los carbonatos.

También los suelos arcillosos pueden ser ácidos o alcalinos según el mineral. Los suelos arcillosos ácidos son afectados mucho menos por el lavado de las Iluvias.

Los suelos turbosos son casi siempre ácidos y se forman por la descomposición de musgos y pastos en condiciones muy húmedas. Comienzan a pudrirse, pero el proceso se detiene porque los organismos necesarios están ausentes debido a la falta de oxígeno en las condiciones anegadas.

La mayoría de las plantas de jardín prosperan en suelo alrededor del pH neutro y en condiciones muy acidas el suelo debe ser corregido para acomodarlas. Aun para cultivar plantas de suelos ácidos conviene acondicionarlo.

Los suelos arenosos pueden ser ácidos, pero retienen poca humedad. Se aconseja agregar materia orgánica adicional (turba). Esta tiene un pH aproximado a 4 y mantendrá el pH acido del suelo. También se degrada lentamente y hará una contribución más duradera a la estructura del suelo.

Los suelos arcillosos retienen su acidez, pero hay que mejorar el drenaje. Se puede usar arena gruesa libre de caliza, así como el agregado de turba.

Los suelos turbosos a menudo sirven para buenas plantas sin otro tratamiento, aunque la arena gruesa puede ayudar al agua a penetrar y la adición de una pequeña cantidad de suelo puede ayudar a mejorar la estructura.

La nutrición en suelos ácidos debe ser cuidadosa. No es aconsejable la utilización de harina de hueso. Sulfato de amonio es adecuado como fuente de N, superfosfato es la mejor fuente de P y sulfato de K para aportar K.

Bibliografia

Curso: Agroquímicos en el jardín -Sustratos y agua 2008

Facultad de Agronomía, Catedra de Edafología, Guia de Trabajos prácticos de edafología

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