PRIMER CURSO NACIONAL DE SUSTRATOS

Colegio de PostgraduadosTexcoco, Estado de México

28 – 30 de Julio, 2010

PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS

SUSTRATOS Y SU INTERPRETACIÓN

Dr. Fidel René Díaz Serrano

DICIVA. Universidad de Guanajuato

Irapuato, Gto.

dfidel@colpos.mx

PROPIEDAD QUÍMICA

• Es toda aquella variable que está sujeta a cambios químicos o de composición química.

• pH.- potencial de hidrógeno de una solución

• Conductividad eléctrica

• CIC.- Capacidad de intercambio de cationes

• Carbono orgánico

• Relación C/N

• Celulosa, hemicelulosa, lignina, grasas, etc.

POTENCIAL DE HIDRÓGENO

• pH = -log H+]

• Log = 10x; X = 0, 1, 2, -1, -2, etc)

• pH = 5 ( Concentración de 0.00001 g L-1)

• pH = 6 (Concentración de 0.000001 g L-1)

• pH = 7 (Concentración de 0.0000001 g L-1)

• pH = 8 (Conc. de 0.00000001 g L-1)

CONCENTRACION DE H en g L-1

DEPENDE LA DISPONIBILIDAD DE NUTRIMENTOS.ES UNA PROPIEDAD MUY IMPORTANTE . PODEMOS APLICAR LOS NUTRIMENTOS PERO SI NO SE ENCUENTRA EN UN PH ADECUADO LAS RAÍCES DE LAS PLANTAS NO LOS TOMAN EFICIENTEMENTE Y SE PIEDEN NUTRIMENTOS Y FINALMENTE DINERO.

EN SUSTRATOS PARA MUCHOS CULTIVOS EL PH DEBE MANTENERSE EN UN INTERVALO DE 5.5-6.5.

Determinación del PH en sustratos al inicio del experimento

• Es importante para conocer si es apto para el cultivo que se utilizará y si se pueden hacer correcciones y con que facilidad.

• pH de algunos sustratos

• Tezontle (6.5)

• Fibra de coco (7.5)

• Turba Mezclas profesionales (5.8)

• Turba bruta (3.5)

SOLUCION NUTRITIVA

• H2O

Ca

H

H

H2PO4

H

N03

Mg

POTENCIOMETRO PORTATIL

MANTENIMIENTO DEL PH DE LA SOLUCIÓN DE LOS SUSTRATOS

USO DE ÁCIDOS (SULFÚRICO, FOSFÓRICO , NÍTRICO U ORGÁNICOS)

PIMIENTO FIBRA DE COCO

IMPORTANTE CONTAR CON CONTROLADOR RIEGO PRECISO

DEBEN ESTAR EQUIPADOS CON UNA SONDA DE PH A LA SALIDA DE LA SOLUCIÓN NUTRITIVA Y PODER CONTROLAR AUTOMATICAMENTE LA INYECCIÓN DE ÁCIDO

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

• Medida indirecta de la concentración de iones en una solución.

• Sales solubles totales = CE X 640

• 640 ppm (mg L-1) = 1 dS m-1 (NaCl)

• N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, Cu, Zn, Bo, Mo, Cl, etc.

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

• Influye sobre la presión osmótica de la solución = disponibilidad de agua para las raíces de las plantas

• PO = 0.024 X CE (atmósferas)

• Cultivos requieren intervalos de CE específicos

• Fresa menos de 1.5 dS m-1 (mS cm-1,

• mmhos cm-1

• Jitomate más de 3.0 dS m-1

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

• DEPENDE DE LAS NECESIDADES DE NUTRIMENTOS DE LOS CULTIVOS.

• Si la CE es menor o mayor en cierto momento el rendimiento de los cultivos puede ser menor del óptimo.

• Menor pueden presentarse deficiencias de algunos nutrimentos.

• Mayor pueden presentarse síntomas de deficiencia de agua, toxicidades o quemaduras en hojas

SINTOMAS DE CE ALTA EN FRESA

CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO

SUPERFICIE DEL SUSTRATO

CIC

Mg

Na

H K

NaK Ca H

Ca

Mg

Solución nutritiva

CAPACIDAD DE INTERCAMBIO DE CATIONES

• Propiedad que presentan principalmente los sustratos orgánicos.

• Unidades miliequivalentes/100 g de sustrato

• Unidades recientes: cmoles (+) Kg de sustrato

• Son unidades equivalentes

• 20 meq L-1 = 20 cmoles (+) Kg de sustrato

• Sirve como un almacén de nutrimentos

• Generalmente se recomienda usar sustratos con CIC menores a 20 cmoles Kg-1 (Especialmente si se adicionan nutrimentos de manera continua).

• Turbas 100-150 meq L-1

• Fibra de coco > 50 meq L-1

• Se señala que sustratos con CIC altas pueden desequilibrar las soluciones nutritivas y pueden causar problemas de nutrición.

• (EJEMPLO. FIBRA DE COCO)

• Sustratos inorgánicos como agrolita, lana de roca, tezontle presentan baja CIC y las soluciones nutritivas equilibradas se pueden manejar de mejor manera.

• En México no ha habido investigaciones sobre el tema de la influencia de la CIC de los sustratos sobre la nutrición de las plantas.

CONCENTRACION INICIAL DE NUTRIMENTOS

• Esta directamente relacionada con la CE de un sustrato.

• Si la CE de un sustrato es alta se puede disminuir con adiciones de agua.

Generalmente no es tan necesaria, en algunos casos sí (macetas puede ser importante). Se adicionan nutrimentos a los sustratos.

SOSPECHA METALES PESADOS

• Es importante hacer análisis de nutrimentos si se sospecha que puede contener metales pesados (caso compostas y vermicompostas).

MATERIA ORGÁNICA (%)

• SUSTANCIAS QUE TIENEN COMBUSTIÓN CONSTITUYEN LA M.O. DE UN SUSTRATO.

• INDICA SI UN SUSTRATO HA SIDO DEGRADADO POR MEDIO DE UN PROCEDIMIENTO MICROBIOLÓGICO.

• MATERIALES FRESCOS PUEDEN CONTENER MAS DE 90 % DE M.O. (FIBRA DE COCO FRESCA).

• NORMALMENTE LOS SUSTRATOS CON UN ALTO CONTENIDO DE M.O. NO SE USAN COMO SUSTRATOS (DESCOMPOSICIÓN MICROBIOLÓGICA).

• ALGUNOS MATERIALES CON DEGRADACIÓN BIOLÓGICA PARCIAL PUEDEN USARSE COMO SUSTRATOS (80-85 % M.O).

• (SUSTRATOS DE PAJA DE TRIGO PARA PROD. PLÁNTULAS, CORCHO PRECOMPOSTEADO, FIBRA DE COCO PRECOMPOSTEADA, BAGAZO DE AGAVE TEQUILERO).

PORCENTAJE DE C ORGÁNICO Y NITRÓGENO

• ESTA RELACIONADO CON EL CONTENIDO DE M.O.

• % DE C = M.O. / 1.724

• % DE N

• RELACIÓN C/N INDICA EL GRADO DE DEGRADACIÓN BIOLÓGICA DE UN MATERIAL ORGÁNICO.

RELACIONES C/N

• RELACIONES BAJAS < 30 LOS MATERIALES HAN SUFRIDO UN PROCESO DE TRANSFORMACIÓN BIOLÓGICA (COMPOSTAJE Y VERMICOMPOSTAJE).

• RELACIONES ALTAS LOS MATERIALES ORGANICOS TIENEN POCA DEGRADACIÓN.

• (100 Ó MAS :1). Aserrín, CORTEZA DE PINO, ETC.

• MATERIALES QUE PUEDEN ESTAR PARCIALMENTE DEGRADADOS (80-85 % M.O).

BIOESTABILIDAD (Lemaire, 1997)

• Propiedad de un material orgánico de perder poco peso y conservar sus propiedades físicas y químicas durante varios meses.

• La prueba sugiere la transformación biológica del material como se encuentra.

• No toma en consideración la adición de fertilizantes nitrogenados durante un ciclo de cultivo.

BIOESTABILIDAD DE MATERIALES ORGÁNICOS

• INDICE DE BIOESTABILIDAD • I.B = M.O INICIAL-M.O. FINAL/ M.O INICIAL• COMPOSTA 96.40 %• FIBRA DE COCO 100 %• Turba alemana 93.40 %• Turba finlandesa 85 %• Turba canadiense 95.5-99.5 (1 mes).• Paja de trigo 38 % • Paja de trigo parcialmente descompuesta (92-95

% M.O. alta bioestabilidad (1 mes).

BIOESTABILIDAD

• Periodo largo de degradación biológica (250 días)

PAJA DE TRIGO (BIOESTABILIDAD 38 %)Baja bioestabilidad

PAJA DE TRIGO

Bioestabilidadalta

Periodo corto de degradación (30 días)

SUSTRATOS A NIVEL COMERCIAL

• FIBRA DE COCO (ALTAMENTE BIOESTABLE)

• FIBRA DE COCO PRECOMPOSTEADA (ALTAMENTE BIOESTABLE)

• EN ALGUNAS OCASIONES SE UTILIZA POR 3 CICLOS DE CULTIVO.

BIOESTABILIDAD

• Depende de la naturaleza química de sus componentes (tejidos).

• Celulosa, hemicelulosa, lignina.

• Celulosa y hemicelulosa sufren una degradación microbiológica más fácil que los materiales que contienen lignina.

• También depende de la localización de los tejidos (celulosa cubierta por una capa de lignina).

CONTENIDOS DE CELULOSA. HEMICELULOSA Y LIGNINA DE ALGUNOS MATERIALES

MATERIAL CELULOSA%

HEMICELULOSA%

LIGNINA%

DEGRADACIÓN%

PAJA TRIGO 50.12 23.12 7.61 RAPIDA

BAGAZO AGAVEFRESCO

51.83 6.18 21.56 LENTA

BAGAZO COMPOSTEADO

43.59 9.62 25.18 LENTA

FIBRA DE COCO 23-43 3-12 35-45 LENTA

SUSTANCIAS FITOTÓXICAS

• Fibra de coco fresca-----------polifenoles que inhiben el crecimiento de las plantas.

• Fibra sin suficiente compostaje------polifenolessin transformarse inhiben el crecimiento de las plantas.

• Paja de trigo-------------------ácidos fenólicos

• Inhiben el crecimiento de las plantas.

Plántulas con raíces bien desarrolladas

Porosidad de fractura.

Raíces bien desarrolladas con una alta densidad de pelos radicales.

Compuestos inhibidores (fenólicos)

!MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN¡

IRAPUATO, GUANAJUATO, MEXICO