Cómo hacer nutrientes hidropónicos I: sales

sales hidroponicas

Cómo hacer nutrientes hidropónicos

A veces no es fácil encontrar nutrientes hidropónicos, así que tienes dos opciones, o utilizas un sistema acuapónico, o te haces tus propias sales. Sobre acuaponía hablaremos otro día, de momento vamos a aprender cómo hacer nutrientes.

También puede ser que tengas acceso a los nutrientes, pero quieras aprender un poco más sobre la ciencia que tras los nutrientes hidropónicos. Si quieres llegar lejos en la hidroponía, tienes que saber cómo funcionan los nutrientes, aunque no tengas que hacerlos tú mismo.

¿Qué es un nutriente?

Como hemos visto en artículos anteriores, las plantas son autótrofas (wikipedia). Esto significa que no necesitan alimentarse de otros seres vivos para generar la materia que conforma su propio organismo.
Sin embargo, necesitan átomos, ¿verdad? Una pregunta que puede surgir en este punto es: ¿qué diferencia a un organismo heterótrofo (como nosotros) de un autótrofo (como las plantas), si ambos tenemos que conseguir materia del exterior?

La diferencia es que nosotros necesitamos moléculas complejas (orgánicas), podríamos decir que “ya están hechas”, mientras que las plantas toman sustancias más simples (inorgánicas) y con ellas construyen las moléculas orgánicas complejas que luego pueden usar.

Otra diferencia es la energía: ya sabes que las plantas necesitan usar luz solar, mientras que nosotros no (al menos para alimentarnos, vaya). Las plantas usan la luz solar como energía para construir moléculas complejas con las que crecer. Nosotros también necesitamos energía para vivir, pero la diferencia es que para nosotros la energía también la obtenemos de estas moléculas complejas que ya contienen energía.

Resumiendo:

  • Tanto nosotros como las plantas necesitamos materia y energía para vivir.
  • Las plantas obtienen la materia de sustancias inorgánicas (CO2 en el aire y sales en el suelo/agua) y la energía del sol.

Sales

De las sustancias inorgánicas que requieren las plantas, el CO2 no suele ser un problema, ya que está disponible en el aire. Pero del resto sí que tenemos que preocuparnos. Y para ello tenemos que aprender un poco acerca de las sales.

¿Qué es una sal, y qué tienen que ver con la sal de mesa? Estaría bien poder echarle sal de mesa al agua y que las plantas crezcan, ¿no?
De la wikipedia (y de clases de química):

Una sal es un compuesto químico formado por cationes (iones con carga positiva) enlazados a aniones (iones con carga negativa) mediante un enlace iónico.

¿Y qué es un ion? Es un átomo o molécula con carga eléctrica, positiva o negativa. A pesar de que tenga palabras que puedan sonar algo complejas, es un concepto sencillo: una sal está formada por dos partículas distintas que se mantienen unidas porque tienen cargas opuestas (parecido a los imanes).

NaCl, o sal de mesa. Sodio en morado y cloro en verde. Fuente

La gracia de esta unión es que generalmente en agua se deshace, los dos iones se separan y se disuelven en el agua.

Hemos venido aquí a aprender acerca de las plantas! ¿Qué tiene que ver la sal con las plantas?
Son justo estas partículas que componen las sales (llamadas iones, recuerda), las que utilizan las plantas para alimentarse.

La sal de mesa es un tipo de sal, el cloruro de sodio, o NaCl. Cuando la ponemos en agua se separa en iones cloruro (Cl-) y en iones de sodio (Na+). Pero la sal de mesa no es muy buena para las plantas, ya que las plantas no tienen tanta necesidad por sus iones.

Otra sal es el nitrato de potasio: KNO₃, compuesto por los iones potasio (K+) y nitrato(NO₃⁻), ambos necesarios en hidroponía.

¿Los + y -? Recuerda que dijimos que son iones con carga positiva y negativa, así es como los marcamos. Quédate con que los ponemos cuando los iones de las sales están separados (cuando están disueltos) para saber que forman parte de una sal.

¡Una cosa más! La relación de iones no tiene por que ser uno a uno. Puede haber dos de un tipo por uno de otro, tres a dos, etc.

Hemos dicho que las sales se disuelven en agua. También puede ocurrir lo contrario a la disolución: la precipitación. Las sales dejan de estar disueltas en el agua y pasan a estado sólido (se pueden ver en el fondo del líquido).

Esto no es bueno, ya que si no están disueltas dejan de estar disponibles para las plantas. Hay ciertas cosas que debemos hacer para evitar que las sales precipiten.

Resumiendo:

  • Una sal está formada generalmente por dos iones, partículas con carga.
  • Los nutrientes son ciertos iones que necesitan las plantas para crecer.
  • Las sales se disuelven en agua y entonces es cuando las plantas pueden usarlas.
  • Las sales pueden precipitar y dejar de estar disponibles para las plantas.

Los nutrientes

Dijimos que hay ciertas sales que contienen iones que son interesantes para las plantas. Los iones contienen elementos que las plantas necesitan para crecer. Aquí tienes la lista:

Elemento Papel Forma iónica(s) Rango mín.

(ppm)

Rango máximo

(ppm)

Fuentes comunes Comentario
Nitrógeno Ma.e. NO₃⁻ y/o NH₄⁺ 100 1000 KNO₃, NH₄NO₃, Ca(NO₃)₂, HNO₃, (NH₄)₂SO₄, y (NH₄)₂HPO₄ NH₄⁺ interfiere con la absorción de Ca²⁺ y puede ser tóxico para las plantas si se utiliza como una fuente de nitrógeno principal. Una proporción de 3:1 de NO₃⁻ a NH₄⁺ suele ser recomendada para equilibrar el pH durante la absorción de nitrógeno.
Potasio Ma.e. K⁺ 100 400 KNO₃, K₂SO₄, KCl, KOH, K₂CO₃, K₂HPO₄, y K₂SiO₃ Las altas concentraciones interfieren con la función de Fe, Mn, y Zn. Las deficiencias de zinc a menudo son las más evidentes.
Fósforo Ma.e. PO₄³⁻ 30 100 K₂HPO₄, KH₂PO₄, NH₄H₂PO₄, H₃PO₄, y Ca (H₂PO₄)₂ El exceso de NO₃ tiende a inhibir la absorción de PO₄³⁻. La relación de hierro a PO₄³⁻ puede afectar a las reacciones de coprecipitación.
Calcio Ma.e. Ca²⁺ 200 500 Ca (NO₃)₂, Ca (H₂PO₄), CaSO₄, CaCl₂ El exceso de Ca²⁺ inhibe la captación de Mg²⁺.
Magnesio Ma.e. Mg²⁺ 50 100 MgSO₄ y MgCl₂ No debería exceder de concentración de Ca²⁺ debido a la absorción competitiva.
Azufre Ma.e. SO₄²⁻ 50 1000 MgSO₄, K₂SO₄, CaSO₄, H₂SO₄, (NH₄)₂SO₄, ZnSO₄, CuSO₄, FeSO₄, y MnSO₄ A diferencia de la mayoría de los nutrientes, las plantas pueden tolerar una alta concentración de la SO₄²⁻, absorbiendo selectivamente el nutriente cuando sea necesario. Los efectos del contraión se mantienen.
Hierro Mi.e. Fe³⁺ y Fe²⁺ 2 5 FeDTPA, FeEDTA, citrato de hierro, tartrato de hierro, FeCl₃, y FeSO₄ Los valores de pH superiores a 6,5 disminuyen en gran medida la solubilidad del hierro. Los agentes quelantes (por ejemplo, DTPA, ácido cítrico o EDTA) se agregan a menudo para aumentar la solubilidad de hierro sobre un mayor rango de pH.
Zinc Mi.e. Zn²⁺ 0,05 1 ZnSO₄ El exceso de zinc es altamente tóxico para las plantas, pero es esencial para las plantas a bajas concentraciones.
Cobre Mi.e. Cu⁺ 0,01 1 CuSO₄ La sensibilidad de la planta de cobre es muy variable. 0,1 ppm puede ser tóxico para algunas plantas mientras que una concentración de hasta 0,5 ppm se considera ideal para otras.
Manganeso Mi.e. Mn²⁺ 0,5 1 MnSO₄ y MnCl₂ La captación se ve reforzada por altas concentraciones de PO₄³⁻.
Boro Mi.e. B(OH)₄⁻ 0,3 10 H₃BO₃, y Na₂B₄O₇ Un nutriente esencial, sin embargo, algunas plantas son muy sensibles al boro.
Molibdeno Mi.e. MoO₄⁻ 0,001 0,05 (NH₄)₆Mo₇O₂₄ y Na₂MoO₄ Un componente de la enzima nitrato reductasa y requerido por rizobios para la fijación de nitrógeno.
Níquel Mi.e. Ni²⁺ 57 1,5 NiSO₄ y NiCO₃ Esencial para muchas plantas (por ejemplo, las legumbres y algunos cultivos de cereales). También se utiliza en la enzima ureasa.
Cloro Mi.v. Cl⁻ 0 Altamente variable KCl, CaCl₂, MgCl₂ y NaCl Puede interferir con la absorción de NO₃⁻ en algunas plantas, pero puede ser beneficioso en algunos plantas (por ejemplo, en los espárragos a 5 ppm). Ausente en las coníferas, helechos, y la mayoría de las briofitas.
Aluminio Mi.v. Al³⁺ 0 10 Al₂(SO₄) ₃ Esencial para algunas plantas (por ejemplo, guisantes, maíz, girasol y cereales). Puede ser tóxico para algunas plantas por debajo de 10 ppm.
Silicio Mi.v. SiO₃²⁻ 0 140 K₂SiO₃, Na₂SiO₃, y H₂SiO₃ Presente en la mayoría de las plantas, abundante en los cultivos de cereales, hierbas y corteza de los árboles. Existe evidencia de que SiO₃²⁻ mejora la resistencia a enfermedades de las plantas.
Titanio Mi.v. Ti³⁺ 0 5 H₄TiO₄ Podría ser esencial, pero las trazas de Ti³⁺ son tan omnipresentes que su adición rara vez se justifica. A las 5 ppm efectos favorables de crecimiento en algunos cultivos son notables (por ejemplo, la piña y los guisantes).
Cobalto Mi.n.v. Co²⁺ 0 0,1 CoSO₄ Requerido por rizobios, importante para la nodulación de raíces de leguminosas.
Sodio Mi.n.v. Na⁺ 0 Altamente variable Na₂SiO₃, Na₂SO₄, NaCl, NaHCO₃, y NaOH Na ⁺ puede reemplazar parcialmente K ⁺ en algunas funciones de la planta pero K ⁺ sigue siendo un nutriente esencial.
Vanadio Mi.n.v. VO²⁺ 0 Traza, indeterminado VOSO₄ Beneficioso para la fijación de N₂ en rizobios.
Litio Mi.n.v. Li⁺ 0 Indeterminado Li₂SO₄, LiCl, y LiOH Li ⁺ puede aumentar el contenido de clorofila de algunas plantas (por ejemplo, plantas de patata y pimienta).

Los datos de esta lista los he obtenido de wikipedia (en inglés), que contiene mucha información al respecto. Quienes hicieron esta lista tienen todo el mérito, yo me he limitado a traducirla y editar alguna cosilla para mantenerla simple.

¡Es una buena tabla! Vamos a ver qué nos dice.

Primero, por si te interesa, en la página de la Wikipedia puedes comprobar de donde se obtuvo cada valor, aunque principalmente vienen de estos dos libros:

  • J. Benton, Jones (2004). Hydroponics: A Practical Guide for the Soilless Grower.
  • Sholto Douglas, James (1985). Advanced guide to hydroponics: (soilless cultivation).

Creo que no están disponibles en español y, aunque lo estuvieran, tengo entendido que son muy técnicos y no están muy centrados en aspectos prácticos sino teóricos.

Volviendo a la tabla: Tenemos cada uno de los elementos en la primera columna, su papel (macroelementos o microelementos), su forma iónica (es decir, lo que resulta de una sal cuando se disuelve en agua), el rango mínimo y máximo recomendado, las sales que contienen ese elemento y que se suelen usar, y por último comentarios acerca del elemento y sus interacciones.

Nitrato de potasio, o KNO3, separado en sus dos iones.

Tenemos en primer lugar los macroelementos, empezando por los tres magníficos: N, P y K, nitrógeno, fósforo y potasio, respectivamente. Los macroelementos se llaman así porque se necesitan en cantidades más elevadas que los microelementos, aunque la división entre los dos es relativamente arbitraria, la única diferencia es la cantidad requerida.

Como ves, uno de los que más destacan es el nitrógeno, el cual además se menciona mucho en la agricultura tradicional. El nitrógeno puede venir en dos formas iónicas: NO₃⁻ y NH₄⁺, nitrato y amoino.

El amonio (NH₄⁺) se puede usar directamente para generar aminoácidos, mientras que el nitrato (NO₃⁻) requiere algo más de trabajo por parte de la planta. Sin embargo, el amonio puede causar crecimiento vegetativo excesivo (el crecimiento vegetativo es el “verde”: crecen los tallos y hojas, frente al crecimiento reproductivo, en el que crecen flores y frutos), especialmente cuando no hay suficiente luz. Cuando sea posible es mejor usar nitrato.

La tabla menciona que una buena proporción de nitrato y amonio es 3 partes de nitrato por una de amonio.

Aquí viene una de las partes divertidas: ya te dije que las sales son un par de iones. Así, cuando añades una sal, no estás añadiendo un elemento, sino dos. Por ejemplo, para el nitrógeno se recomienda nitrato de calcio, que además de nitrato aporta calcio. Aporta tanto calcio que normalmente lo mejor es usar dos sales para el nitrógeno porque tener mucho calcio puede ser contraproducente y no queremos más.

Luego usamos otra sal para conseguir el resto del nitrógeno y al mismo tiempo estamos añadiendo otro elemento, y así con todos.

Es un tema complicado, pero lo dejamos para otra entrada. En la siguiente entrada de cómo hacer nutrientes, hablaremos de cómo combinar sales para hacer una solución final que las plantas puedan usar.

Resumiendo:

  • Las necesidades nutricionales de las plantas incluyen ciertos elementos.
  • Estos elementos se obtienen por medio de sales que los contienen en forma de iones.
  • Un elemento se puede obtener de más de una sal.
  • Hay un rango óptimo para cada elemento.
  • Una sal añade más de un elemento, así que hay que encontrar el equilibrio de sales adecuado.

Aunque es un tema relativamente teórico, creo que es muy interesante saber cómo funciona la hidroponía más allá de mezclar líquidos! Si te ha parecido útil, me harías muy feliz si compartieses la entrada :)

Fuente de la foto principal. Dibujos vectoriales hechos por Freepik.

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20 Respuestas

  1. JOSE OLIVARES dice:

    MUY BUENO EL ARTICULO, ADMITO QUE HE APRENDIDO ALGO NUEVO.

  2. Àngel Agüeras dice:

    Interesante y comprensible exposición. Muchas gracias.

  3. Diego dice:

    Muy interesante !!!

  4. Marcelo dice:

    Muy buena la explicación! Gracias

  5. Theo dice:

    Bueno, hay que saber, y tambíen saber leer… si hay algún químico te dirá que ni idea de formulación y si hay algún agrónomo e hidroponista, se le saldrán los ojos de los errores vertidos.

    • Martín Basterrechea dice:

      Hola Theo!
      Sé que hay muchas simplificaciones que no son del todo correctas en varios aspectos que he tratado. La idea de la entrada es simplificar un tema que requiere meses de estudio en distintas materias para que una persona no experta pueda saber de qué se habla y dar un punto de partida sobre el cual se pueda construir después.
      Si ves algo que simplemente es incorrecto, te animo a comentarlo y lo corregiré en la entrada.
      Un saludo,
      Martín

  6. antonio gonzalez dice:

    me gusta todo lo relacionado con la producción de hortalizas mas en estos momentos tan críticos en mi país Venezuela ya gracias a la hidroponia no compro legumbres solo que no se como conseguir las sales minerales para mis plantaciones ya que aquí
    no se consigue nada

    • Theo dice:

      Antonio, es verdad lo que dices he vivido en Venezuela como asesor de cultivos, en Zulia Planicie de Maracaibo, San Joaquin Carabobo y en Aragua en los que estan debajo de la autopista, cerca de SantaTeresa..
      Ya no hay sales para cultivar, son caras o difíciles de encontrar, en esa situación es dificil, no, imposible hacer buenos cultivos.
      Todavia mantengo amigos y suelen importar cosas, si me das tu emeil… puede que alguno te pueda ayudar.
      theo

    • Martín Basterrechea dice:

      Hola Antonio,
      además de lo que te ha dicho Theo (gracias por la ayuda), me atrevo a sugerir la acuaponía, para la cual necesitas comida para peces (que imagino que es más fácil de encontrar) y desgraciadamente algunas sales como suplemento, pero puede que sea posible encontrarlas (hay ciertas cosas que se pueden suplementar sin sales también). O incluso probar a cultivar cosas que no exijan mucho como lechuga. Tú y Theo sabéis más acerca de la situación que yo, pero creo que la acuaponía es algo a tener en cuenta.

      Martín

      • Theo dice:

        Martin, lo que dices tiene lógica, pero en un sistema convinado de cultivo, peces y plantas, al final toca decidir, que sacrificamos. Nunca he visto un sistema acuapónico (Convivencia de Peces y Plantas) en las cuales la producción de las plantas sea buena. Y en la mayoría de los casos se sacrifica la producción de las hortalizas

        • Martín Basterrechea dice:

          Estoy colaborando con un grupo de gente que lleva un sistema acuapónico que de momento va bien (y lleva un año en marcha), aunque de escala pequeña. Cuando vuelva a Suecia en un par de semanas intentaré hacer un video explicativo del sistema! Pero es cierto que necesita muchos cuidados, análisis y suplemento de nutrientes, e incluso así es difícil competir con la hidroponía en términos de producción.

          • Theo dice:

            En el Pais Basko esta una nueva empresa haciendo cultivo convinados de peces y plantas. Los peces supongo que bien, no se mucho de ellos, aunque he visto como se cultivan en balsas, pero las plantas dan ……penita.
            Con respecto a cultivar en balsas, lechugas… tengo una realizada en Mexico hace ya años y en españa soy pionero, copiandose el sistema incluso en otros lugares del mundo por su simplicidad, ambas estan en santander y son las que estan sacando más producción en el estado español. Pena no poder subir fotos.

  7. Williams Gonzalez dice:

    Muy buen tema, y sobre todo muy simple, entendible y comprensible para todo tipo de lector

  8. Septimo vergara dice:

    Hola
    Soy Septimo de ciudad panama
    Tengo algunis meses de darle vueltas a la hidroponia y por fin tengo el lugar dispuesto y he adquirido los caños, bomba de liquido .
    Necesito me sugieran donde comprar las sales oara iniciar y que rubro para etapa de aprendizaje me recomiendan.
    Utilizare canales de 4″ y seria todo un ensayo.
    Agradezco a martin y todo quien estedispuesto a darme la mano

    • Theo dice:

      Yo empezáis por un analisis completo del agua. Aniones Bicarbonato sulfatos cloruros nitratos fosfatos cationes potasa magnesio amonio calcio y sodio…. entonces podrás hacer las cosas bien

  9. juan carlos dice:

    es grandiosa estas explicaciones que nos das con tanta voluntad yo la valoro muchisimo con los 76 que tengo te mando un gran saludo i segui asi.

  10. Franco dice:

    Theo: tengo un analisis completo del agua que voy a ocupar en mi sitema hidroponico, me gustaria poder conversar con mayor enfasis sobre el tema de formulacion de nutrientes y te lo agradeceria muchisimo si me pudieras colaborar con el tema; Yo radico en Calama Segunda region de Chile esta comuna se encuentra en el desierto de Atacama y como tal, la temperatura ambiente es muy cambiante muy frio de noche y mucha calor en el dia ademas del viento que en las tardes es muy constante, y el otro gran problema es el agua del rio, la que se utiliza para riego agricola, es de muy mala calidad pero, pese a esas adversidades tenemos la esperanza de emprender con la produccion de lechugas hidropònicas para las que ya contamos con un Invernadero construido con plàstico adecuado para el entorno, Bueno, mi nombre es Frasnco Centellas Mendoza y tengo 58 años y estoy muy interesado en continuar con esta tarea de la hidroponia, mi correo : pulcentellas@hotmail.com. si pudieras contestar este comentario seria muy feliz; Un abrazo a la distancia y espero con ansias alguna contestacion tuya, de antemano muchas gracias.

  11. Sve dice:

    Me parecio muy sorprendente la forma en como se alimentan las plantas ademas de como lo describes es una forma bastante digerible y sencilla. Ahora estoy mas interasado en las plantas ya tengo mi cultivo hidroponico y es de gran utilidad saber mas acerca del tema.
    Saludos!!!

  12. david flores dice:

    Uno nunca termina de aprender algo, gracias x compartir esta info, una pregunta si pudieran ayudarme, tenia pensado implementar un sistema de tuberias para hidroponia en mi patio trasero, y pensaba utilizar fertilizantes liquidos q me sobraron en las campañas de soja y arros, sera lo mismo o esq hay sales especificas para esta actividad?

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