Sustratos minerales

Infórmate sobre las principales características de ellos. Arenas, tierras, perlita expandida, vermiculita exfoliada, arcillas expandidas, arcillas calcinadas y lana de roca. Por Héctor Svartz

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Las plantas, a través de sus raíces, exploran los denominados Sistemas Porosos.  Estos son  materiales que  físicamente se conocen como sistemas dispersos. Están formados por una fase dispersa (fase en menor proporción y discontinua) y una fase dispersante (fase en mayor proporción y continua). Son la fracción sólida y los vacíos, respectivamente. Los vacíos pueden estar ocupados por aire o por soluciones acuosas. Por esto, también se los define como sistemas dispersos trifásicos. Pueden ser de origen natural o artificial.

Entre los sistemas porosos de origen natural y que ocupan específicamente la corteza terrestre en su parte más superficial, con una amplia distribución y composición diversa, están los suelos. Estos son producto de la interacción local entre la roca, la vegetación, el tiempo, el hombre (factores formadores de suelos activos) y el clima y el relieve (factores formadores de suelos pasivos).

Como contraparte, los sustratos son sistemas porosos de origen natural o artificial, que se diferencian de los anteriores en que ocupan un sitio diferente a la última porción de la corteza terrestre. Habitualmente se usan en contenedores, entendemos como contenedor cualquier recipiente que tenga un volumen limitado, con una restricción de altura y con su parte superior  e inferior en contacto con la atmósfera; es decir, que presentan libre drenaje.

Los sustratos pueden clasificarse en función a:

1. La composición química: inorgánicos (de origen mineral) y orgánicos (formado por compuestos hidrocarbonados).

2. Por su origen:

a) Subproductos de procesos agrícolas (subproductos del feet – lot (estiércoles, purinas), desmote de algodón, bagazo de caña, fibra de coco).

b) Subproductos industriales (fibras textiles, escorias de altos hornos, lodos de fábricas de celulosa).

c) Expandidos térmicos (lecas: horizonte arcilloso de un perfil de suelos, minerales volcánicos: perlitas, arcillas expandidas, vermiculitas, sedimentos marinos: diatomeas, combinaciones fundentes: lana de roca).

d) Material compostado a partir de subproductos de alimentos, residuos verdes, lombricompuestos, etc. El proceso de compostado es una transformación microbiana y aeróbica de los residuos orgánicos que determinan una disminución en su peso y volumen. Se observan cambios en su composición. En términos relativos, disminuyen su contenido de humedad y sustancias orgánicas simples (mineralización), aumentando la proporción de polímeros estables. Una vez que llegan a la madurez, presentan estabilidad biológica logrando una composición estable.  

Materiales usados como sustratos minerales

• Arenas: son materiales silicatados, con escasa capacidad de retención de humedad y nutrientes (<50 miliequivalentes/litro). Son inertes y otorgan un esqueleto inalterable al sistema poroso en el tiempo. La relación de poros varía según la granulometría de las arenas, que presentan, de menor a mayor tamaño, una cantidad creciente de poros de aire. Son materiales pesados y con menor porosidad total que la mayoría de los sustratos.

No son de uso habitual en la floricultura, pero es habitual que se utilice en jardinería. Esto es debido a su excesivo peso, que dificulta el manejo de los contenedores de producción. En jardinería resuelven los problemas de compactación por efecto del tránsito o tráfico en los espacios verdes, facilitando el drenaje del sistema de enraizamiento. Son materiales de muy baja salinidad (arenas de origen fluvial).

• Tierras: son de diversas composiciones granulométricas y minerales. Si bien presentan en su composición materia orgánica (humus), al estar en proporciones  menores al 20 % en peso, se asumen como sustratos inorgánicos. Es habitual su uso en floricultura cuando los productores utilizan contenedores de gran volumen (40 – 60 litros) (producción de arbustos). Se pueden usar en forma pura o en mezclas, utilizando algunos sustratos alivianadores (pinochas, perlitas).

Los productores prefieren usarlo para abaratar costos de producción y además, por manifestar procesos de autorregulación respecto al régimen hídrico, amortiguando las variaciones de pH y contenido de nutrientes. En consecuencia se logra un producto de calidad estable, a pesar de que a veces, no es de muy buena calidad por usarse las tierras disponibles, que en el Área Metropolitana Buenos Aires (AMBA) son muy pesadas, con baja porosidad y exceso de poros de agua respecto a poros de aire.

Es deseable que los valores de salinidad no superen 0,7 – 1 mS/cm. El pH de este material varía normalmente entre 6 – 7, pudiendo encontrar situaciones extremas, materiales ácidos como los hallados en suelos isleños (5,5) o alcalinos (suelos de la Cuenca del Salado en la zona sur del AMBA con valores de pH > 9).

• Perlita expandida: la perlita natural es una roca volcánica, vítrea, formada por un enfriamiento rápido (materiales piroclásticos). Contiene entre un 2 – 7 % en peso de agua atrapada. Se granula y precalienta a 300 – 400 °C y luego se cocina a  1000 °C. El agua atrapada se vaporiza dejando huecos o poros, y se reduce el peso del material. Se extrae de los hornos por aspiración y se clasifica en tamices. Tienen buena proporción de poros (porosidad total del 95 % en volumen) con poros cerrados (15 – 20 %) y poros abiertos (80 – 70 %). Los primeros no participan en el alojamiento de fluidos (agua o aire), pero le dan liviandad al material. Su superficie es rugosa, lo que sumado a una porosidad muy alta le otorga una gran capacidad de aireación (sustratos aireadores o alivianadores). Cuando se usan partículas más finas de este material aumenta su capacidad de retención de humedad disminuyendo la aireación.

Las más apreciadas en contenedores son las de tamaño > 1 mm. No tienen capacidad de cambio (retención de nutrientes) asumiendo que es un sustrato inerte, su pH varía de acuerdo con su origen de 5 – 7,5. En valores de pH menores a 5 se observaron fenómenos de fitotoxicidad por liberación de aluminio soluble, de su composición mineral. Su valor de salinidad es bajo (0,01 – 0,12 mS/cm.).

Es un material muy pulverulento, que debe trabajarse con un grado de humedad al mezclarse con otros sustratos. Al ser muy liviano, en el proceso de mezclado con otros sustratos de mayor peso, usando mezcladoras rotativas, sufre una segregación entre los componentes, perdiendo el efecto que se quiere lograr al realizar las mezclas.

• Vermiculita exfoliada: es un silicato hidratado de magnesio, del grupo de minerales laminares. Esta se expande por pérdida de agua en hornos que la cocinan a 1000 °C. Se usa en horticultura con tamaños entre 1 – 4 mm. Retiene gran cantidad de agua y presenta un alto contenido de nutrientes (> 150 miliequivalentes/ litro).

Es de reacción alcalina (pH = 8). Posee un contenido abundante de potasio y magnesio. No absorbe aniones, pero puede formar combinaciones insolubles con fosfatos, disminuyendo la disponibilidad de fósforo asimilable para los cultivos. Con el manejo, se comprime con facilidad perdiendo propiedades en cultivos de ciclo largo. Puede ser sustituto de algunos componentes orgánicos con características estables, al no sufrir degradaciones microbianas.

En nuestro país se usa poco en floricultura; se destina gran cantidad de ella, al igual que las perlitas, para la construcción de estructuras livianas de hormigonado.

• Arcillas expandidas: es una arcilla calentada a 1100 °C, que se obtiene por decapitación de perfiles de suelos, usando el material del horizonte denominado B2t (presente a partir de los 40 – 50 cm de profundidad). Se conoce como leca, del término en idioma inglés (light expanded clay aggregates). También se usa en la construcción de hormigones para reemplazar al canto rodado, por su tamaño y liviandad. Tiene elevada porosidad total (85 %) y porosidad de aire (25 % -60 %), esto último depende de la granulometría. Su pH es neutro. Su capacidad de retención de nutrientes es baja, debido a la naturaleza expandida del material. Su salinidad puede ser variable (1 – 3 mS/cm). Tiene elevada cantidad de carbonatos, fundamentalmente cuando se extrae del horizonte (BC). Se usa como material drenante o en la construcción de techos vegetados, por su liviandad.

• Arcillas calcinadas: son arcillas granulares, calcinadas al fuego. Se conocen como zeolitas y no hay en el país. Su densidad es alta, da estabilidad a la mezcla donde participa siendo ideal para usarse en trasplantes de arbustos y árboles. Suele encontrarse en medidas de 1 – 3  mm.

• Lana de roca: es un material no utilizado en el país, pero de mucho uso en Europa (Países Bajos). Es una mezcla que se sintetiza a partir del 60 % de diabasa, 20 % de coque y 20 % de calcitas. Se funde en hornos a 1200 °C alcanzando hasta los 2000 C.

La masa fundida se echa en un cilindro que rota y se enfría a 60 °C, donde el material adquiere una forma fibrosa. Se le añaden aditivos para estabilizar el material y mantener su individualidad (baquelita, resinas fenólicas o aceites). Sale a manera de colchón de fibras y se puede agregarle sustancias que aumenten o disminuyan su capacidad de retención de agua.

Este colchón de fibras se coloca en una cámara de curado, en el cual se insufla aire caliente y se hace pasar por aberturas de distinto tamaño formando planchas de diversas granulometrías. Las fibras son de 3 mm de longitud y 0,005 mm de grosor. Es un material de baja densidad (80 kg / m3). Se puede presentar en forma de gránulos, bloques o planchas.

Los gránulos hidrofílicos son usados  para cultivo directo y semillero. Los gránulos hidrófobos, como material para airear mezclas. En el caso de bloques, tienen 2,5 – 5 cm de lado y de 4 - 6,5 de altura. En el de planchas, son de un grosor de 6 – 10 cm y 15 – 45 cm de ancho. Presenta una porosidad de 96 %. Tiene una fracción alta de aire y agua fácilmente asimilable. El agua retenida es calculada en función de la altura de las planchas (efecto de geometría de contenedor) y manejo del riego. El pH es neutro a alcalino. No tienen capacidad de cambio. Puede utilizarse nuevamente si se lo desinfecta. Actualmente, en Holanda está prohibida su síntesis, debido a la contaminación ambiental que genera ese proceso. Los franceses han investigado sobre su reutilización. Se utiliza en cultivos de hidroponía para horticultura de corte (Dinamarca, Suecia, Holanda y Noruega).

Foto: Aislater

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