El monitoreo y análisis de tejido vegetal son fundamentales para evaluar la disponibilidad de nutrientes desde la etapa de plántula, ya que cada elemento cumple funciones clave en el desarrollo del cultivo de acuerdo con el profesor Edgar Orozco de la Ingeniería en Empresarial Agropecuario de la Universidad Autónoma de Guadalajara y miembro de la Sociedad Americana de Agronomía en el Programa de Certificación Agrícola Internacional para Latinoamérica donde imparte un curso de temas de nutrición vegetal de 46 cultivos  como hortalizas, cereales, frutales de clima templado, frutales tropicales, entre otros. Para el especialista, interpretar los valores de los micronutrientes es relevante para la toma de decisiones.

Un desbalance nutricional, especialmente por un exceso de nitrógeno, fósforo y potasio NPK, puede generar antagonismos que afecten la absorción de micronutrientes y comprometan la salud del cultivo, aumentando el riesgo de plagas, enfermedades y afectaciones en la calidad del producto final. Como un gran marco, la agricultura protegida enfrenta rezagos en genética, tecnología y microbiología, aspectos clave para enfrentar en el futuro inmediato. La selección del sustrato y su relación con el contenedor influyen en la oxigenación y degradación del material, lo que puede afectar la producción.

¿Cuáles son los criterios clave para la selección y manejo de sustratos en hortalizas bajo agricultura protegida o invernadero?

Mucho de la selección de los sustratos tiene que ver con sus propiedades agronómicas y qué tanto se quiere extender la producción bajo estas tecnologías. Generalmente en sustratos como fibras de coco se están renovando continuamente con respecto a su duración en los cultivos de México. Por ejemplo, en Sinaloa tenemos cultivos de tomates de alrededor de 18 hasta 25 racimos. Con base en eso se planea la selección del sustrato para que, durante el ciclo, mantenga sus propiedades físicas, químicas y biológicas. Otro caso, Holanda, usan alta tecnología para alcanzar hasta 33 racimos. Este proceso dura más de un año o año y medio, pero se planea con otro tipo de sustrato más tecnificado como la lana de roca. Otro tipo de sustratos en agricultura protegida empleados en España son los enarenados Consisten en varios recursos como arenas extraídas de minas o de bancos de materiales a los que añaden compostas y hacen un preparado en capas o en perfiles. Esto ha ayudado a producir donde hay problemas fitopatológicos, de salinidad en los suelos. Los puntos de selección de los sustratos tienen que ver también con el técnico, pues cada sustrato depende de las experiencias del técnico. Por otro lado, vale la pena considerar que el sustrato tenga o una certificación internacional, es decir, un estándar de calidad para asegurar que ese sustrato tiene materia prima de origen sustentable, que sus propiedades cumplieron con los requisitos y son explícitos en la ficha técnica del producto y no habrá variabilidad.

¿Cómo varían las reglas en el manejo de la zona radical entre suelo y sustrato, y qué factores deben considerarse en la selección de sustratos para cultivos hidropónicos?

Las reglas cambian en el manejo de la zona radical de los cultivos con respecto a suelo, sustrato y con respecto a qué es lo que buscamos. Generalmente, el sustrato es para cultivos bajo hidroponía, donde buscamos propiedades físicas porque no nos interesa tanto la parte química o qué nutrientes nos va a aportar porque nosotros vamos a incorporar nutrientes vía fertilizante. Lo que sí nos puede incorporar el sustrato y no es deseable, por ejemplo, si la fibra de coco no está madura, esa falta de maduración producirá ácidos fenólicos que son fitoalexinas de la misma palmera que influirá en el desarrollo radical del cultivo. Por lo tanto, en los procesos de certificación buscamos que los sustratos cuenten con una maduración óptima en tiempo y condiciones para asegurarnos que el sustrato viene libre de esos compuestos y, entre las sales nocivas, cloro o sodio, que suelen venir en partículas grandes como los chips en los cocos. Por ejemplo, todo el coco que proviene hacia Europa es de la zona de Sudáfrica que ha estado mejorando para conocer mejor las propiedades de los sustratos a diferencia de lo que es en el suelo. Esto avanza muy rápido. La fibra de coco tiene mucha tecnología y es quizás una fuente renovable mejor en comparación con otros sustratos como el peat moss. Estos últimos son sustratos de musgos que tenemos que necesitamos conservarlos para un ambiente sustentable. En tanto, el coco y la lana de roca son sustratos que cumplen con esa sustentabilidad.

¿Qué hay de la relación sustrato-contenedor?

El sustrato dependerá del contenedor donde se pondrá la planta o, si ya viene incorporado en una bolsa alargada dispuesta en forma horizontal para distribuir el peso. Generalmente en los contenedores cada litro de agua sin fertilizantes pesa un kilogramo. Entonces, mientras regamos éste impactará en las propiedades o en la fase física-gaseosa del sustrato se compactará poco a poco en cada riego. Si son contenedores más altos, básicamente la parte más baja del contenedor se afectará por el peso, habrá mayor degradación, menos oxigenación y podemos tener problemas de aireación y acumulación de sales nocivas en la raíz. 

¿Cómo influye el control de la temperatura del sustrato en el contenedor en la absorción de nutrientes y el adelanto de la producción?

Tanto el contenedor, la bolsa como el sustrato hay un punto que raramente se considera, la temperatura. Hay algunos sustratos que se utilizan con la intención de aumentar la temperatura para mejorar la distribución radical y la para forzar el cultivo, a adelantar la floración y la producción. Y esto es por el manejo de la temperatura en la zona radical con respecto al contenedor y al sustrato mismo. En el riego, la temperatura del agua influye, pero ¿Cómo se va comportando, en base al ambiente, esa temperatura en el contenedor y que nos puede ayudar? En algunos casos se puede aumentar o acelerar la producción hasta 15 días más con respecto de un sustrato que no está adaptado a tener una temperatura un poco más cálida, digamos entre 32ºC a 36º C, porque se retrasa o se da una floración normal, una producción normal. Además, la temperatura influye en la absorción de fósforo y en el desarrollo radicular.

Si el sistema de nutrición basado en nitrógeno-fósforo-potasio está instalado desde hace tiempo ¿Cuál es su vigencia en las prácticas de nutrición la agricultura protegida? 

¿De qué manera el abuso de NPK puede generar antagonismo con los micronutrientes y afectar el equilibrio nutricional de los cultivos? El esquema más conocido es el NPK (nitrógeno, fósforo, potasio) y es uno de los requerimientos que hacemos y entendemos porque ha sido una tendencia desde hace 50 años, tiempo desde el cual los productores entendieron la importancia de estos nutrientes. Sin embargo, hoy en día creo que se ha abusado de estos nutrientes y, con respecto a los micronutrientes, por el término “micro”, se los menosprecia. Entonces, se le ha dado mucha importancia a NPK por la costumbre, pero hoy en día creo que estamos cayendo en excesos donde la planta tiene una capacidad de saturación iónica, tanto de aniones como de cationes, y está limitada a una absorción. Entonces, si nosotros saturamos esa capacidad iónica que tiene la planta con NPK, no vamos a generar un antagonismo con los micronutrientes los cuales la mayoría de las veces no se les ha dado la importancia suficiente. ¿Por qué? Porque como son cantidades extremadamente pequeñas y que pueden ser reportadas en los análisis se cree que, como se aplica y se necesitan poco, se cree que sus requerimientos son óptimos. 

Pero ¿de qué forma influyen los nutrientes y cómo interpretarlos? 

En definitiva, tenemos que analizarlos desde que está la plántula en viveros, tenemos que estar monitoreando porque de ellos dependen muchísimas cosas. Por ejemplo, si hablamos del zinc para la formación de raíces, si hablamos del boro para la elongación de la planta, siempre hay que medir, hacer un análisis de tejido. Actualmente tenemos muchos equipos de monitoreo y diagnóstico inmediato, pero no nos arroja información de todos los minerales de la planta. Generalmente nos reportan cinco a siete nutrientes, pero son 17 los nutrientes esenciales. Entonces tenemos que estar monitoreando cómo se comportan los demás y conocer los rangos. Cuando vemos los rangos nutricionales de micronutrientes en hortalizas los niveles bajos, óptimos y altos están muy distanciados o están muy cerca. Entonces, si analizamos los micronutrientes en un análisis de tejido por miligramos por kilo o en partes por millón, estamos cometiendo un error de dimensionar la importancia de los nutrientes. Un ejemplo, puede ser boro. Si tenemos que el óptimo es punto cuatro 0.4 partes por millón el óptimo y el productor en el análisis tiene 0.2, él me dice, “Bueno, si punto 0.4 es el óptimo y tiene 0.2, no es nada” Pero sí lo es. estamos a la mitad, al 50% del rango óptimo. Entonces, si los analizamos por concentración, no impactará igual en la mente del productor, en la importancia de ese micronutriente y que repercutirá en la salud vegetal que son el ataque de plagas, de enfermedades o simplemente calidad. Muchas veces al abusar de NPK vamos a afectar a los micronutrientes, vamos a generar ese antagonismo Y eh por lo tanto un desbalance en los cultivos.

¿Cómo puede el diagnóstico diferencial integrado (DDI) ayudar a optimizar el manejo nutricional de un cultivo y mejorar su productividad?

Tenemos que monitorear nuestros cultivos y hacer análisis de tejido por etapas fenológicas específicas, cuando tenemos algún problema fitosanitario o de calidad. Es decir, analizar y contrastar los análisis entre plantas buenas, plantas sanas o plantas enfermas. Con esto nos daremos cuenta de la importancia de tener rangos óptimos. Lo que hacemos es clasificar el cultivo por plantas A, plantas B y plantas C. Las plantas A son las que nosotros queremos, quizás son las plantas sanas con tallos robustos. Las plantas B son plantas con menos productividad, y la planta C quizás sea una planta anormal, la que no queremos. Si nosotros utilizamos el diagnóstico diferencial integrado (DDI) dirigido hacia las plantas A, otro análisis para las plantas B, y otro para las plantas C. Entonces obtenemos los rangos nutricionales óptimos. De esa forma podemos pensar en clasificar nuestro cultivo ¿qué tipo de cultivo tenemos? al contar el total de plantas y puede ser que tengamos una plantación tipo B. Y, al ver los rangos de las plantas tipo A, tenemos que hacer los ajustes para llevar a ese cultivo B a un tipo A, pero lo tenemos que hacer midiendo, analizando a través del análisis del tejido. Yo siempre mando analizar tejido porque allí me van a reportar más nutrientes que pueden detectar los equipos de diagnóstico inmediato como ionómetros o fotómetros que nos ayudan, pero no nos dan un panorama general. Al analizar todos los nutrientes y después contrastar los niveles, los llevamos hacia la medida óptima. Obtenemos las referencias nutricionales específicas de cada productor, como la genética del híbrido de la variedad que se está adaptando tanto a las condiciones del productor como a las condiciones ambientales. Cada genética se expresa diferente y cuando nosotros obtenemos esos rangos, ya son rangos extremadamente específicos para el manejo del productor.

¿De qué manera influyen el pH, la conductividad eléctrica y la temperatura del agua en la longevidad de las raíces y el rendimiento de los cultivos en hidroponía?

Con respecto a la parte química del agua, es decir, la calidad del agua, de los fertilizantes y de la solución nutritiva, el pH impactará en el desempeño del cultivo como en la absorción y disponibilidad de los nutrientes por las plantas. El rango óptimo de fertiirrigación en hidroponía, se busca un pH de entre 5.5 a 6.5, pero este pH requiere de un análisis químico donde vamos a considerar tanto las sales nocivas como las sales nutrientes. Los fertilizantes van a influir en la modificación de la conductividad eléctrica y del pH porque hay unos fertilizantes que son de reacción ácida, otros de reacción alcalina y los fertilizantes también modifican la temperatura del agua. Entonces, lo que buscamos con la parte química es darle las condiciones de solubilidad del fertilizante de absorción y la condición de la raíz para tener una vida útil de la raíz, más longeva. ¿Por qué? ¿Cuánto nos pueden durar las raíces? En el caso de los arándanos puede durar hasta 140 días. Pero si nosotros estamos utilizando reacciones en la solución nutritiva en el sustrato que van en contra de las condiciones de la raíz, es decir, pH más altos o más bajos, conductividades eléctricas, esa longevidad de la raíz se interrumpirá. Y cuando hemos hecho análisis de raíces, un monitoreo con rizotrones hemos visto raíces que nos duran 20 días. Entonces, las plantas tienen una emisión radical en ciertas etapas fenológicas y en ciertas épocas del año. Entonces, la planta no está generando continuamente raíces. Lo que nosotros debemos hacer con las raíces que generamos es cuidarlas y darles esa condición tanto de oxígeno como de temperatura, pH y conductividad eléctrica. En algunos casos, el mal manejo de la conductividad eléctrica impactará en el rendimiento de la calidad.

¿Cuáles son los tres aspectos clave en los que la agricultura protegida se ha rezagado y cómo pueden impulsar su desarrollo a mediano y largo plazo?

En lo que respecta a la agricultura protegida nos hemos rezagado en tres aspectos que serán los negocios más importantes para la agricultura a mediano y largo plazo. En primer lugar, pienso que es la genética para que los cultivos se puedan adaptar a los sistemas productivos con variantes como el clima, condiciones edafoclimáticas, limitantes como la cantidad y calidad de agua y el cambio climático. El segundo aspecto es la aplicación de la tecnología con sensores para cuantificar los parámetros. Y el tercero, la microbiología. Dicen los expertos que conocemos el 1% de la microbiología total y mucho de ello depende de que lo podamos replicar en laboratorios. Entonces, los microorganismos tienen más tiempo que las plantas. Entonces, las plantas, los insectos tienen 460 millones de años en la Tierra, pero los microorganismos tienen más tiempo si ellos se han podido adaptar, tenemos que buscar este recurso que se adapte mejor a estos sistemas productivos porque podemos hacer modificaciones en la agricultura protegida mediante manejo de la luz con LED, fertilizantes de vanguardia, una nutrición con menos sales nocivas, menor daño al cultivo.