Producción hidropónica de lechuga - Cultivo sin suelo
Producción hidropónica de lechuga - Cultivo sin suelo
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Cultivos Hidropónicos Pimientos - Cultivo sin suelo
Cultivo hidropónico de pepinos - Cultivo sin suelo
Cultivo hidropónico de tomates - Cultivo sin suelo
Formulacion de solución nutritiva paso a paso - cálculo de fertilizantes compuestos - formulación directa - uso de solución concentrado
Luego de pasar por varios temas realacionados con la formulación de soluciones nutritivas para cultivos hidropónicos llegamos finalmente a la formulación de la solucón nutritiva y si las combinaciones paso a paso, estos son: introduccción, términos y simbolos, ventajas y desventajas, sutratos, función de los nutrientes o fertilizantes compuestos "sales", factores para la formulación, factores de conversión.
Solución Nutritiva:
Es el medio acuoso en el cual se encuentran disueltos los elementos desde los fertilizantes compuesto. Los nutrientes esenciales para el adecuado crecimiento y desarrollo de las plantas requeridos en su mayoría son 16, Es la vía principal de nutrición de cultivos en la hidroponía.
Acuoso:
Lo primero que tenemos que entender es el significado del término acuoso. Su origen etimológico podemos decir que es una palabra que deriva del latín “aquosus”, que significa suma de dos componentes:
Sustantivo “aqua”, que puede traducirse como “agua”.
Sufijo “-osus”, que es equivalente a “abundancia”.
Este adjetivo refiere a aquello que está constituido por agua o que tiene una gran cantidad de ella. Es una mezcla homogénea que se forma cuando un soluto se disuelve en un disolvente.
Disolvente = agua
Soluto = a los minerales
Por ello se habla de una disolución acuosa.
Ion:
Significa en griego ἰών [ion], « que va »; es una partícula cargada eléctricamente constituida por un átomo o molécula que no es eléctricamente neutro. Conceptualmente esto se puede entender como que, a partir de un estado neutro de un átomo o molécula, se han ganado o perdido electrones y este fenómeno se conoce como ionización.
Ánodo y cátodo utilizan el sufijo '-odo', del griego odos (-οδος), que significa camino o vía.
Anión ("el que va hacia arriba") tiene carga eléctrica negativa.
Catión ("el que va hacia abajo") tiene carga eléctrica positiva.
Ánodo: ("camino ascendente de la corriente eléctrica")". Es el lugar dónde se produce la reacción de oxidación, que provoca un aumento del estado de oxidación.
Cátodo: ("camino descendente de la corriente eléctrica")". Es el lugar dónde se produce la reacción de reducción que provoca una disminución del estado de oxidación.
Aniones y catioenes:
Hay una relación entre iones en la formulación de soluciones nutritivas. En 1961 Steiner, propuso el concepto de la solución nutritiva universal. Esta solución nutritiva clasifica a los nutrimentos según su carga eléctrica.
Los aniones (carga negativa) considerados son el fosfato (H2PO4-), el nitrato (NO3-) y el sulfato (SO4=)
Los cationes (carga positiva) considerados son potasio (K+), calcio (Ca++) y magnesio (Mg++).
También Steiner propuso que debe existir una relación entre estos iones (aniones y cationes) para que las plantas puedan aprovecharlos al máximo y determinó dicha relación.
Cabe mencionar que existen ciertas relaciones de suma importancia entre algunos iones, con valores bien definidos para algunos cultivos. Relaciones Ca/Mg, K/Ca, y K/Ca+Mg. Se trata de cationes que presentan cierto grado de antagonismo.
Otra relación de importancia son la de los aniones antagonistas SO4-2/NO3 y NO3/Cl–. En aguas con alto contenido de cloruros se puede aumentar el contenido de nitratos para minimizar el efecto negativo de los primeros, aunque para esta relación no hay un valor determinado.
Formulación de la soluciones nutritivas:
Hasta la fecha, a lo largo de la historia la literatura describe un gran número de soluciones nutritivas utilizadas en cultivos hidropónicos. Cómo, por ejemplo: Hoagland y Arnon (1938), Hewitt (1966), Cooper (1979), Steiner (1984), FAO (1990), Jensen (s/fecha), Larsen (s/fecha), Woward M. Resh (s/fecha); entre otros muchos profesionales, aficionados etc. Que han propuesto una infinidad de soluciones nutritivas específicas. Pero todo esto depende de muchos factores: la especie y variedad del cultivo, estado de desarrollo de la planta, parte de la planta que será cosechada, época del año, ubicación geográfica "clima", estación del año, método de cultivo, etc.
Por tanto, no podemos decir tal o cual es mejor o un hay una universal y/o mágico. ya que la formulación óptima de una solución nutritiva varia por todo lo mencionado anteriormente.
La concentración de los elementos nutritivos que la componen, expresados, generalmente, en partes por millón (ppm), miligramos por litro (mg/l) o gramos por 1000 litros (g/1000 l).
A lo largo del proceso de investigación y desarrollo del sistema hidropónico, se han
descrito un gran número de formulaciones que difieren en los fertilizantes que aportan los elementos
nutritivos, pero no mayormente en los rangos de concentración óptimos de cada elemento, como se
muestra aquí.
¿Cuáles son los parámetros que determinan la elección de una formulación en particular, especialmente si se encuentran disponibles diferentes formulaciones y la concentración de nutrientes esenciales es similar?
Uno de los aspectos a considerar, es la incorporación mínima de elementos minerales no esenciales para el crecimiento de las plantas (sulfatos por ejemplo), ya que su acumulación aumenta la concentración de sales de manera innecesaria, que de llegar a un nivel límite, inhibe la absorción de agua por las plantas. De esta forma, la formulación elegida debería contener aquellos fertilizantes que aporten en mayor proporción los elementos esenciales y, en una reducida cantidad aquellos no deseados.
Otra razón de buscar esta combinación, y que es de vital importancia, se relaciona al manejo de la solución.
La corrección de la solución nutritiva en este sistema se basa en la estimación de la concentración de nutrientes a través de la conductividad eléctrica si falta "añadir SN madre", si excede "añadir H2O"
Ya que al existir una gran acumulación de elementos ya no será esenciales y se interfiere con algunos elementos requeridos por las plantas o habrá una severa intoxicación.
También es necesario evaluar el costo de la solución nutritiva al momento de optar por una formulación.
Estudios preliminares en lechuga, en un sistema hidropónico sobre la eficiencia de diferentes tipos de solución nutritiva, han mostrado que no existirían diferencias entre el rendimiento y calidad del cultivo al utilizar las soluciones de Cooper, Wye y HHP (FAO). Así, en base a estos antecedentes, para el caso en particular de estas tres soluciones, se debiera optar por la más económica y de fácil corrección.
Preparación de soluciones nutritivas concentradas
El sistema hidropónico "NFT" mantiene constantemente en circulación a la solución nutritiva, por lo cual se requiere buscar una modalidad práctica y de fácil adición de nutrientes a medida que éstos son absorbidos por las plantas. Así, se recurre a la utilización de una solución concentrada, la cual se aplica en pequeños volúmenes a la solución circulante para su corrección. Las diversas formulaciones existentes, generalmente son presentadas en esta forma, con el nombre de soluciones concentradas o solución madre.
Estas formulaciones se presentan como el contenido de sales fertilizantes requeridas para ser diluidas en un volumen conocido de agua para así aportar una concentración determinada de elementos minerales.
Generalmente la formulación concentrada se separa en dos soluciones concentradas, denominadas Solución Concentrada A y Solución Concentrada B, algnos casos un Concentrado C y hasta D....
El propósito de separar los fertilizantes en dos grupos se basa en reacciones de ciertas sales y ácidos que forman compuestos por lo tanto precipitan.
Por ejemplo, si se mezcla en una solución concentrada nitrato de calcio y sulfato de magnesio, se obtendrá un precipitado de sulfato de calcio "yeso".
Por ello, se mesclan todos lo ácidos juntos, solución concentrada de ÁCIDOS. La solución concentrada A (o Solución A) se compone solo de nitrato de calcio como única sal, o junto a quelato de hierro. En la solución concentrada B (o Solución B) se mezcla el resto de los fertilizantes.
Sea la concentración que usemos siempre debemos tratar de ser lo más ideal posible. para ellos hablamos de la importancia del analísis del agua ya que este es el que restará a la concrentración recomendada.
Luego de revisar podemos mencionar que es mejor tener tres soluciones madres que dos, aúnq ue muchos hicieron solo dos y no tiene líos. Finalmente en volumen mayor o igual a 200 será aplicar los nuetrienetes de modo directo. Solo para los ajustes usaremos la SN madre.
CASO PRACTICO REAL.
Para efectos de este ejercicio, se indica una formulación de la Solución Wye que fue estimada para alcanzar una C.E. aproximada de 2,5 mS/cm. Además, se considera como mezcla de quelatos el producto comercial "Sequelene (R)", aunque éste puede ser reemplazado por otro similar.
La corrección de la formulación concentrada considera la reducción del aporte de nitrato de calcio y nitrato de magnesio. La disminución del contenido de nitrógeno (N) se contrarresta con el aumento en la concentración de nitrato de potasio aplicada (Cuadro 6). La corrección de la solución debe ser previamente analizada según el costo de cada sal fertilizante.
Caso1: La FAO hizo dos concentraciones y quedaron así, se muestra en la siguiente imagen.
Caso2: Hidroponía la Molina "Nutrición Mineral"
De las concentraciones que recomiendan. "* se resta desde el análisis del agua" es decir se puso solo lo que faltaba. Cabe mencionar que se nos dijo que está formulación está hecho para un análisis del H2O de la zona; distrito La Molina, donde se ubica el cultivo, junto al centro de capacitación.
Luego de todo lo visto es mejor saber la pureza, concentración de los sales o fertilizantes compuestos. Luego hallar y aplicar según los resultados.
EJEMPLO I de ecuaciones.
Hallar el peso a base de las concentraciones requeridad para nuestra solución madre para 1000L.
Aquí tenemos la concentración requerida y recomendados
Ejemplo de Sales que usamos (explicado en los videos de la formulación)
- Tomamos nuestro resultado del analisis de H2O, restaremos (ir a interpretación de analisis químico del H2O)
A-B=C
Donde: A = formualción requerida; B = Existente en H2O; C = formulación - Elementos requeridos. - Calculamos nuestros elementos para el caso C
- Podemos preparar en solución madre o de modo directo
Aremos dos a tres casos practicos.
N(nitrogeno):
Requerimos 180PPM; en H2O = 0PPM => requerimos completo
Hallaremos todos los nutrienes que tengan N; se suma y aún cuando falta se agrega desde NH4NO3
Tomemos de mod arbitrario y que nos falte 42PPM
Ca(calcio):
Requerimos 140PPM; en H2O = 36.8PPM=> nos falta 103.2PPM
B(boro):
Requerimos 0.5PPM; en H2O = 0.11 = requerimos 0.39PPM
Esperar a que se disuelva cada uno, después agregar el siguiente. Así se evitan precipitaciones de elementos.
Fertilizantes Compuestos:
Luego de que ya sabemos los cálculos de los elementos para la SN. Podemos escoger nuestros fertilizantes compuesto de acuerdo a las facilidades en nuestra zona. (Recomendamos fertilizantes solubles)
Programa y hojas de excel y cómo hacer un excel para calcular de soluciones Nutritivas:
(Ir a Excel y programas)
Luego de hayamos aprendido todo al detalle podremos fiarnos sobre el uso de las hojas de calculo existentes cómo de los programas. Si hay errores podremos ajustar.
Para suar estos puede ir a: "Programa y Hoja de Excel para Calcular de Soluciones Nutritivas" donde hemos compartido de modo gratuito.
Videos sobre la formulación de solución nutritiva, preparación de solución concentrada y uso de la solución madre.
Otros videos relacionados al tema.
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Interpretación del análisis químico del agua, para un buén cálculo de las soluciones nutritivas - Cultivo Sin Suelo
Peso molecular - mol - unidad de masa atómica - Características químicas de los fertilizantes
Peso molecular - mol - unidad de masa atómica - Características químicas de los fertilizantes
Factor de conversión miliequivalente a PPM - riqueza del fertilizante - óxido a elemento - interpretación del PPM
Compuesto: En química, un compuesto es una sustancia formada por la combinación química de dos o más elementos distintos de la tabla periódica.
Los compuestos son representados por una fórmula química. Por ejemplo, el agua (H2O) está constituida por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.
Los elementos de un compuesto no se pueden dividir o separar por procesos físicos (decantación, filtración, destilación), sino solo mediante procesos químicos. Más ejemplos tenemos en la siguiente lsita de fertilizantes.
Concentración: En la concentración de una solución es la proporción o relación que hay entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolución o, a veces, de disolvente, donde el soluto es la sustancia que se disuelve, el solvente es la sustancia que disuelve al soluto, y la disolución es el resultado de la mezcla homogénea de las dos anteriores. A menor proporción de soluto disuelto en el solvente, menos concentrada está la solución, y a mayor proporción más concentrada está. Una disolución (solución) es una mezcla homogénea, a nivel molecular, de dos o más sustancias.
Ejemplo A:
Ejemplo B:
Ejemplo C:
Nitrato de calcio con detalles normales
Nitrato de calcio soluble "composición completa"
Fertilizantes: Vamos a hacer un repaso de listas de nutrientes donde aparecen los nombres de los nutrientes y su fórmula respectiva. Los fertilizantes comúnmente utilizados son:
Óxido: Es la unión de 2 elementos. Se
nombra intercambiando los términos de la fórmula (1º el oxígeno y 2º el
elemento), para el oxígeno se utiliza el término óxido precedido de el
prefijo numérico que le corresponde, debido a la cantidad de átomos que
hay en el compuesto.
Se nombran por tres (3) modos o nomenclaturas. de los cuales se usan dos actualmente.
SIstemático
Se nombra por el prefijo numérico que le corresponde.
Se nombran por tres (3) modos o nomenclaturas. de los cuales se usan dos actualmente.
SIstemático
Se nombra por el prefijo numérico que le corresponde.
Los prefijos son:
- Mono
- Di
- Tri
- Tetra
- Penta
- Hexa
- Hepta
- Octa
- Nona
- Deca
Ejemplos:
- Fe2O3 Trióxido de dihierro.
- P2O5 Pentóxido de difósforo
- K2O Monóxido de dipotasio
- CO Monóxido de carbono
- CO2 Dióxido de cabono
Se nombra o se usa el nombre comercial.
Ejemplos:
Óxido de hierro (III)
Óxido de carbono (IV)
Oxido de carbono (II)
Óxido de fósforo (III)
Óxido de potasio
Tablas de conversión de un oxido "fertilizante compuesto" - elemento y viceversa:
| De | A | Multiplicar por | De | A | Dividir entre | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| NH4 | N-NH4 | 0.777 | N-NH4 | NH4 | 1.285 | |
| NO3 | N-NO3 | 0.226 | N-NO3 | NO3 | 4.427 | |
| P2O5 | P | 0.436 | P | P2O5 | 2.291 | |
| PO4 | P | 0.326 | P | PO4 | 3.066 | |
| K2O | K | 0.830 | K | K2O | 1.205 | |
| CaCO3 | Ca | 0.400 | Ca | CaCO3 | 2.497 | |
| CaO | Ca | 0.714 | Ca | CaO | 1.399 | |
| MgCO3 | Mg | 0.288 | Mg | MgCO3 | 3.467 | |
| MgO | Mg | 0.603 | Mg | MgO | 1.657 |
Cómo salen estos datos?.
Ahora tenemos los ejemplos aquí.
Solución nutritiva. La solución nutritiva es el medio acuoso en el cual se encuentran disueltos los nutrientes esenciales para el adecuado crecimiento y desarrollo de las plantas, es la vía principal de nutrición de los cultivos. En la solución nutritiva estos elementos están en forma de iones para que las plantas puedan absorberlos, ya que no podría en su forma elemental.
Una solución nutritiva completa debe tener:
NUTRIENTES PRIMARIOS: nitrógeno, fósforo, potasio (concentraciones altas)
NUTRIENTES SECUNDARIOS: calcio, magnesio, azufre (concentraciones medias)
MICRONUTRIENTES: hierro, molibdeno, manganeso, boro, zinc, cobre, cloro y níquel. (concentraciones mínimas)
PPM: Es una de las unidades más común en el análisis de soluciones acuosas o de suelo. ¿cómo podemos calcular la cantidad expresado en PPM?
Esto significa partes por millón, o la relación 1/1, 000,000
Se utiliza para medir bajas concentraciones de elementos en soluciones acuosas o en el suelo.
En soluciones acuosas, PPM se refiere a mg/litro y en suelos se refiere a mg/Kg
Eso significa que guardan relación y es así: 1PPM=mg/l, así cómo 1PPM= mg/Kg.
Concentración de elementos nutricionales (en PPM). Estos van a variar por diversos factores. "puede ver el caso Factores para la formulación de solución nutritiva "
Nuestro uso según varias recomendaciones.
Otro ejemplo de la solución La Molina
- Masa atómica - Peso atómico.
- Valencia - estado de oexidación
Videos.
- Meq/L- PPM => ver video en análisis del agua
- Concentración y/o riqueza de los ertilizantes compuestos.
- Oxidos, conversión de oxidos a elementos.
- Interpretación del PPM