Caracterización de materiales con uso potencial como sustratos en sistemas de cultivo sin suelo

Abstract

A pesar de su baja capacidad de retención de agua y de cationes, la cascarilla de arroz es el sustrato más utilizado en cultivos sin suelo (CSS) en Colombia; sin embargo, su disponibilidad ha venido disminuyendo debido a la diversificación de su uso. Con el fin de proponer materiales alternativos, se realizó la caracterización de las propiedades químicas y físicas más relevantes en once sustratos orgánicos y siete minerales, para conocer su viabilidad de uso, inocuidad y estabilidad. Los resultados indican que el pH de la perlita y piedra pómez se encuentra muy por encima del rango adecuado, al igual que la conductividad eléctrica del ladrillo molido y la tuza prensada de palma. La perlita presenta una alta concentración de potasio, la vermiculita, de hierro, y los materiales provenientes del cultivo de coco, la zeolita y piedra pómez, de sodio. El sustrato de coco muestra una alta capacidad de intercambio catiónico, que contrasta con una muy baja en la arena de río. Esta última, junto con la escoria de carbón, ladrillo molido y zeolita, tiene una alta densidad aparente. A excepción de la cascarilla de arroz, todos los materiales orgánicos presentan una óptima relación carbono/nitrógeno. La vermiculita presenta un alto contenido total de cromo, mientras que los demás sustratos presentan niveles bajos de metales pesados. Se concluye que se pueden aprovechar las mejores características de los sustratos para preparar mezclas y obtener así un material adecuado para el establecimiento de sistemas de cultivo sin suelo.

Physicochemical properties and radiological hazards evaluations of some inorganic materials used in soilless agriculture

“…10,15,[20][21][22] The EC value is the minimum with the value of 21.9 μs/cm for TT1 and it is the maximum for TT8 with the value of 950 μs/cm (see Figure 1c). The EC values are among 20 and 1600 μs/cm for perlite, 15,[20][21][22] 70 and 100 μs/cm for Vermiculite, 10,15 40 μs/cm for rock wool, 15 70 and 700 μs/cm for pumice, 10,23 100 μs/cm for zeolite. 10 In this study, the ECs of perlite and pumice are among the values calculated in the scientific literature.…”

“…The EC values are among 20 and 1600 μs/cm for perlite, 15,[20][21][22] 70 and 100 μs/cm for Vermiculite, 10,15 40 μs/cm for rock wool, 15 70 and 700 μs/cm for pumice, 10,23 100 μs/cm for zeolite. 10 In this study, the ECs of perlite and pumice are among the values calculated in the scientific literature.…”

“…Monsalve Camacho et al 10 showed that perlite has a high K concentration, vermiculite has a high Fe and Cr concentration, and zeolite and pumice have a high concentration of Na. 10 Pennisi et al 25 examined and measured the concentrations of trace metals in soils, substrates, and edible plant tissues and they obtained those crops grown in a soilless medium had smaller metal substance than those grown in soil. 25 Martini et al 24 examined two substrate types which were grape marsh compost, perlite, and pumice and the other grape marc compost, perlite, pumice, and soil.…”

“…Natural inorganic substrates include sand, gravel, volcanic tuff, and zeolite; treated substrates include perlite, vermiculite, expanded clay, and rock wool. 8,10,12,13 Various studies have been performed to determine the contents of substrates selected to use as substrate in plant cultivation and their suitability for soilless agriculture in the scientific literature. 8,[14][15][16][17] The pH, electrical conductivity and salinity, lime, and organic matter content.…”

“…[20][21][22][23] In addition to the productivity analysis of substrates in soilless agriculture, their contents of the components were determined by various instrumental analysis techniques. 10,[24][25][26] Furthermore, investigation of the radiological parameters of inorganic substances is very significant because these parameters give us an idea of whether there is a transfer to crops when used as a substrate and will be important in determining whether people are exposed to acceptable levels of radiation by eating these crops. Inorganic materials are used in soilless agriculture, they are also used in the construction and building industry, the industrial sector, mining, and metallurgy.…”