Tipos de agua, calidad y tratamientos

El agua de buena calidad es la base de todo cultivo sin suelo, sin embargo, no todos son bendecidos con una fuente de agua adecuada para la hidroponía. Incluso el agua cristalina puede contener una variedad de minerales, sustancias químicas para el tratamiento del agua y agentes patógenos que pueden dañar las plantas y causar un crecimiento lento. Afortunadamente, el agua es relativamente fácil de tratar y algunos productores eligen instalar unidades de ósmosis inversa (RO) solo para garantizar que el agua siempre sea de alta calidad.

Tipos de agua y problemas potenciales

El agua puede provenir de pozos, o recolectarse en techos, arroyos, ríos o represas, pero muchos productores dependen de los suministros de agua municipales o municipales y, aunque estos generalmente son seguros para beber, a veces pueden posar problemas para el crecimiento de la planta. Los principales problemas de calidad encontrados con diferentes tipos de agua son como sigue.

Algunas fuentes de agua pueden transportar patógenos de enfermedades de las plantas, como el Pythium, que causa el oscurecimiento de las raíces y la muerte si se apoderan de una planta debilitada.

Agua subterránea (arroyos, ríos y presas)

El agua subterránea proveniente de ríos, arroyos o almacenada en presas / embalses típicamente plantea la mayor cantidad de problemas para los productores sin suelo, particularmente si el agua no se trata antes del uso. El agua que está continuamente expuesta al aire y al suelo se contamina con materia orgánica, los minerales se filtran del área circundante y la carga de esporas del patógeno puede ser alta.

Muchas operaciones de invernaderos usan presas de almacenamiento al aire libre como un método económico de almacenar grandes volúmenes de agua recolectada de los techos de los invernaderos u otras superficies, sin embargo, esta agua se filtra y trata típicamente antes de su uso. El agua de río o de arroyo a menudo tiene una calidad de agua inconsistente ya que las operaciones que se llevan a cabo río arriba afectan la composición del agua y las tasas de lluvia y flujo también fluctúan a lo largo del año.

Agua de pozo

Agua de pozos en diferentes lugares del mundo puede variar importantemente en calidad. Los pozos muy profundos que pasan a través de ciertas capas de suelo darán un agua casi "filtrada", aunque es probable que algunos minerales estén presentes en las aguas subterráneas. Algunos pozos, particularmente los tipos más antiguos, o aquellos que han sido mantenidos de manera deficiente y son poco profundos pueden presentar problemas de contaminación por patógenos, nematodos y agroquímicos lixiviado a través de las capas superiores del suelo en el pozo de agua2.

El agua de pozo puede ser "dura" y contener niveles de minerales disueltos como calcio y magnesio y otros elementos dependiendo del tipo de suelo que rodea el pozo. Los niveles altos de sodio y oligoelementos son los más problemáticos para los cultivadores hidropónicos, se han encontrado niveles superiores a 2000 ppm de sodio en las aguas de pozos interiores de algunas regiones áridas, aunque la mayoría de las aguas sanas no plantean un problema tan extremo. Las plantas no absorben el sodio en gran medida, por lo que se acumula en los sistemas de recirculación y desplaza a otros elementos. Los elementos traza en aguas subterráneas, como el cobre, el boro y el zinc, a veces pueden ocurrir a niveles altos. Se aconseja a los productores sin suelo que utilizan agua de pozo que realicen un análisis completo de su fuente de agua para determinar si existen problemas potenciales..

Agua de lluvia

Los sistemas de recirculación como NFT pueden
compuesto algunos problemas de agua y
elementos no deseados como sodio
puede acumularse con el tiempo

El agua de lluvia es generalmente bajo en minerales, sin embargo, la lluvia ácida de las áreas industriales sigue siéndolo desde los sitios costeros y las cargas de esporas de alto patógeno de las áreas agrícolas3. Se ha descubierto que gran parte de esta contaminación ocurre cuando el agua de lluvia cae sobre las superficies del techo y recoge la materia orgánica, el polvo y los contaminantes que allí se acumulan de forma natural. De hecho, numerosos estudios han demostrado que debido a la contaminación después del contacto con las superficies de captación, el agua de lluvia almacenada a menudo no cumple con los estándares de la guía de la OMS para el agua potable, especialmente con respecto a la contaminación microbiana3.

En los EE. UU., El agua de lluvia recogida dentro de los 48km de los centros urbanos no se recomienda para beber debido a la contaminación atmosférica3. Si bien los estándares de agua potable no se aplican necesariamente al cultivo hidropónico, el hecho de que a menudo se produzcan altos niveles de contaminación microbiana en el agua de lluvia almacenada significa que también es probable que haya esporas comunes de patógenos de plantas. El agua de lluvia se recoge mejor en superficies limpias con un dispositivo de "primer enjuague" instalado. lo que permite que los primeros minutos de lluvia se descarguen del techo antes de recogerlos para su uso.

El agua de lluvia también puede contener rastros de zinc y plomo5 de las superficies galvanizadas del techo o donde se pueden haber usado tapajuntas y pintura4 y es un problema mayor cuando el pH del agua de lluvia es bajo. En general, el agua de lluvia recolectada en los techos de los invernaderos no presenta problemas de zinc y plomo.

Agua dura o blanda

`Duro` y `suave` son términos utilizados para describir la calidad de muchas fuentes de agua. Agua dura tiene un alto contenido mineral, generalmente originario de magnesio, carbonato de calcio, bicarbonato o sulfato de calcio, que puede causar que se forme una capa de cal dura y blanca en las superficies y en el equipo en crecimiento. El agua dura también puede tener una alta alcalinidad y un pH alto, lo que significa que se requiere considerablemente más ácido para bajar el pH en el sistema hidropónico a niveles ideales.

Si bien las fuentes de agua dura sí contienen minerales útiles (Ca y Mg), pueden alterar el equilibrio de la solución nutritiva y hacer que otros iones estén menos disponibles para la absorción de la planta. Los productores más pequeños pueden contrarrestar esto haciendo uso de uno de los muchos productos nutritivos de "agua dura" en el mercado. Agua suave, en comparación, es un fuente de agua mineral baja. A menudo, el agua de lluvia es "blanda", mientras que las fuentes de agua municipales en todo el país van desde muy duras a blandas, dependiendo de dónde se toma el suministro de agua individual de la ciudad.

Otros tipos de agua

Algunos productores prefieren comenzar con agua que ha sido pretratada para eliminar cualquier químico, patógeno y otros contaminantes. La RO (ósmosis inversa), el agua destilada, el agua filtrada y el agua embotellada son todas opciones para los sistemas de crecimiento pequeños y aquellos que se preocupan por la calidad del agua.

Suministros de agua municipales o municipales

Cómo se trata una fuente de agua en particular, antes de que llegue al productor o después, tiene un efecto significativo en su calidad. Los suministros de agua de la ciudad se tratan para garantizar que el agua cumpla con los estándares de la Organización Mundial de la Salud en cuanto a la contaminación mineral, química y biológica. Esto significa que existe una amplia gama de productos químicos para el tratamiento del agua que se pueden agregar al suministro de agua de una ciudad. Muchos son para el control de patógenos, sin embargo, el agua dura también puede tratarse con productos químicos que "suavizan el agua", el agua ácida puede tener un ajuste de pH, se puede agregar fluoruro y otros productos químicos se utilizan para eliminar la materia orgánica.

Estos apuntan a producir un agua que sea segura para beber, no corroerá las tuberías, dejará depósitos calcáreos, tendrá un olor o una mancha ofensiva y será generalmente aceptable para uso humano. Sin embargo, lo que es seguro para las personas puede no ser adecuado para las plantas, particularmente las que se encuentran en cultivos de agua y sistemas de recirculación con pocos medios de cultivo para actuar como amortiguador.

Calidad de agua municipal y municipal

Muchas fuentes de agua de la ciudad son perfectamente aceptables para cultivadores sin suelo y sistemas hidropónicos y se pueden usar sin ajuste ni tratamiento. Sin embargo, las opciones de tratamiento de agua usadas por los proveedores de agua de la ciudad cambian con el tiempo y con el avance de la tecnología. En el pasado, la principal preocupación era cloro en suministros de agua de la ciudad. El cloro es un agente de desinfección que destruye bacterias y patógenos humanos, y el cloro residual puede detectarse por el olor en una fuente de agua. Los altos niveles de cloro pueden ser tóxicos para las plantas sensibles, sin embargo, el cloro se disipa rápidamente en el aire y puede eliminarse fácilmente aireando el agua o simplemente dejando que el agua se asiente o envejezca por unos días antes de su uso.

Si bien la cloración del suministro de agua era fácil de tratar, hoy en día, las plantas de tratamiento de agua de la ciudad se están moviendo más hacia el uso de otros métodos de tratamiento del agua potable. Se ha descubierto que algunos patógenos humanos son resistentes a la acción del cloro y, en consecuencia, se modificaron las reglamentaciones sobre el agua potable y se utilizan con mayor frecuencia métodos de desinfección alternativos. En estos días, el agua todavía puede ser clorada, pero un número creciente de suministros de agua de la ciudad se han cambiado al uso de ozono, luz ultravioleta, cloraminas y dióxido de cloro. Si bien muchos de estos métodos no presentan ningún problema para hidroponia y cultivadores sin suelo, el uso de cloraminas y otras sustancias químicas por parte de muchas plantas de tratamiento de agua de la ciudad puede plantear un problema para las plantas donde los niveles altos se dosifican regularmente en los suministros de agua.

Los sistemas de cultivo de soluciones no tienen
capacidad de amortiguación de aquellos que usan un suelo
sustrato por lo que son más propensos a problemas
con calidad de agua

Cloraminas son mucho más persistentes que el cloro y tardan más tiempo en disiparse del agua tratada, por lo que pueden acumularse en sistemas hidropónicos y causar daños a las plantas. El daño a las plantas causado por las cloraminas en el suministro de agua de la ciudad también es muy difícil de diagnosticar, ya que se parece al daño causado por muchos patógenos de la pudrición de la raíz y los cultivadores a menudo desconocen qué es lo que está causando el problema. Algunas plantas también son naturalmente mucho más sensibles a las cloraminas que otras, por lo que determinar los niveles de toxicidad también ha sido difícil.

Un estudio de investigación hidropónica ha estimado que el nivel crítico de cloraminas en el que el crecimiento de la planta de lechuga se inhibió significativamente fue de 0,18 mg Cl / g de raíz de peso fresco1. Los cultivadores hidropónicos que tienen preocupaciones sobre el uso de cloraminas en el suministro de agua de su ciudad pueden tratar el agua con un diseño específico activado filtros de carbón o usando un químico decaloraminante o acondicionadores de agua que se venden en el comercio de acuarios para tratar el agua de las peceras. Los filtros de carbón de cloramina deben ser del tipo correcto que tenga un carbón activado granular de alta calidad que permita el largo tiempo de contacto requerido para la eliminación de la cloramina. Los sistemas de cultivo que utilizan sustratos como el coco son una opción más segura que el cultivo sin suelo o los sistemas de recirculación donde se sospecha que los productos químicos para el tratamiento del agua son un problema. Los sustratos naturales proporcionan una capacidad de "amortiguación" de manera similar al suelo y pueden desactivar algunos de los químicos de tratamiento contenidos en el suministro de agua.

Otros problemas comunes de la calidad del agua incluyen el uso de sustancias químicas `suavizantes de agua` ya sea en las plantas de tratamiento de la ciudad o en el hogar; a menudo son sales de sodio que dan lugar a niveles problemáticos de sodio en el nutriente hidropónico. Si los niveles de sodio son demasiado altos, ya sea mediante el uso de productos químicos suavizantes de agua o de forma natural en el suministro de agua, RO es la mejor opción para cultivos sensibles al sodio.

Consejos y trucos para los productores

¿Cómo sabes si tienes un problema de calidad del agua?

Puede ser muy difícil determinar si un problema de calidad del agua es responsable de cualquier problema de crecimiento de la planta que pueda estar ocurriendo. Muchas enfermedades y errores con el manejo de nutrientes o condiciones ambientales incorrectas producirán síntomas muy similares a los problemas comunes de la calidad del agua. Idealmente, obtener un análisis completo del agua es útil para la mayoría de los productores, sin embargo, la detección de otros problemas como la contaminación química o microbiana es más compleja.

El método más simple para determinar si la calidad del agua es la causa de los problemas de crecimiento es ejecutar una prueba de plántula - cultivar plántulas sensibles como la lechuga que usa RO o agua destilada ya que el "control" o la comparación generalmente mostrarán cualquier problema que se origine en el suministro de agua. Mantener todos los otros factores como los nutrientes, la temperatura y la luz de la misma manera entre las plantas en las diferentes muestras de agua y usar un sistema de cultivo en solución dará la prueba más precisa. Comparar el crecimiento en agua pura con la muestra de agua sospechosa revelará cualquier problema (si aparecen problemas de crecimiento en ambas muestras de agua de tratamiento de plántulas, entonces se debe culpar a algo más que la calidad del agua). Los problemas de calidad del agua pueden mostrar como raíces atrofiadas que no se expanden hacia abajo, raíces cafés, amarillentas de las hojas nuevas, crecimiento de follaje atrofiado, manchas marrones hundidas en el follaje, quemaduras en las hojas e incluso muerte en las plantas.

Qué hacer con la sospecha de contaminación microbiana

Hongos patógenos zoospóricos como Pythium y las bacterias pueden sobrevivir y ser distribuidas por el agua6. Las fuentes de agua que pueden no haber sido tratadas y pueden contener patógenos patógenos tales como tierra, río o agua de vapor pueden ser limpiadas relativamente fácilmente por el productor antes de su uso. Las opciones más seguras son Filtración de UV, ozono y arena lenta ya que estos no dejarán residuos químicos que pueden dañar los sistemas radiculares jóvenes y sensibles. Los pequeños sistemas de filtración y tratamiento UV, como los que se usan en estanques de peces y acuarios, son adecuados para tratar el agua para uso hidropónico y matarán a las plantas patógenas y las algas. Sin embargo, estos se usan mejor solo para tratar el agua, no soluciones de nutrientes, ya que los rayos UV pueden hacer que algunos nutrientes no estén disponibles para la absorción de la planta.

Incluso el agua limpia y clara puede contener una variedad de minerales, sustancias químicas para el tratamiento del agua y agentes patógenos que pueden dañar el crecimiento de las plantas.

Qué hacer con otros contaminantes y químicos de tratamiento

Los filtros de carbón activado (lento) siguen siendo una de las maneras más confiables y económicas de eliminar contaminantes sospechosos de un suministro de agua. Los herbicidas, pesticidas, cloro, cloraminas y otros productos químicos se reducen a niveles bajos con filtros de carbón activado adecuados, que pueden ser utilizados por pequeños y grandes productores por igual. Si solo el cloro es un problema, airear el agua durante 48 horas mediante el uso de una pequeña bomba de aire disipará este químico. El uso de sistemas basados en sustrato que incorporan un medio como la fibra de coco proporcionará un mayor grado de protección y capacidad de "amortiguación" cuando se sospeche la presencia de contaminantes químicos.

La aireación de los suministros de agua clorada causará que el cloro se disipe, haciendo que el agua sea segura para usar en sistemas hidropónicos.

Qué hacer con el exceso de minerales

A menudo es posible diluir un suministro de agua que puede tener un ligero exceso en ciertos minerales, particularmente oligoelementos, con una fuente de agua de mayor calidad, sin embargo, para fuentes de agua con una salinidad natural alta, la ósmosis inversa o la destilación son los únicos métodos de desmineralización. Algunos cultivos, como los tomates, son mucho más tolerantes al exceso de minerales y la salinidad que otros, como la lechuga, por lo que este factor debe tenerse en cuenta.

Qué hacer con el agua "dura" con un pH alto

El agua dura se trata mejor con ácido para bajar el pH a 6.5 antes de agregar cualquier nutriente para formar la solución de nutrientes o antes de usar el agua para rellenar un depósito de nutrientes. Esto reducirá la cantidad total de ácido requerida en el sistema para mantener el pH bajo control. El agua dura también contiene minerales como calcio y magnesio, por lo que se recomienda el uso de una formulación o producto específico de agua dura en los sistemas de recirculación (como CANNA Hydro Hard Water), ya que mantendrán los niveles de nutrientes más en equilibrio y también ayudarán a mantener pH bajo control.

Referencias

Fecha S, Terabayashi S, Kobayashi Y, Fujime Y., 2005. Efectos de la concentración de cloraminas en la solución de nutrientes y el tiempo de exposición en el crecimiento de la planta en lechugas cultivadas hidropónicamente. Scientia Horticulturae Volumen 103 (3) pp 257-265.
Richards et al., 1996. Calidad del agua del pozo, vulnerabilidad del pozo y contaminación agrícola en los Estados Unidos del medio oeste. Revista de Calidad Ambiental, Volumen 25 pp389-402.
Gould J., 1999. ¿Es seguro beber agua de lluvia? Una revisión de hallazgos recientes. Anais da 9 Conferencia Internacional sobre Sistemas de Captación de Agua de Chuva, Petrolina, PE, 06-09 De julio de 1999.
Thomas PR, Greene GR., 1993. Calidad del agua de lluvia de diferentes cuencas de captación. Ciencia y Tecnología del Agua vol. 28, no3 / 5 pp291-299
Yaziz MI et al., 2003. Variaciones en la calidad del agua de lluvia de las captaciones en los techos. Water Research Volume 23 número 6, 761-765.
Zhou T y Paulitz TC., 1993. Efectos in vitro e in vivo de Pseudomonas spp. En Pythium aphanidermatum: comportamiento de Zoospore en exudados y en rizoplano de raíces de pepino tratadas con bacterias. Phytopathology Volume 83, no.8 pp 872-876.

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