En el primero de seis artí-culos escritos para la re-vista Horticultura, An-drew Lee, consultor deGrodan, explica desde elpunto de vista fisiológicocómo se realiza la absor-ción de agua por parte delas plantas y describe lainteracción existente entrela zona radicular y el airecirculante.

Andrew LeeGerente de Grodan BV para apoyo denegocios en América y otros mercados

de exportación

El agua es transportada delas raíces a las hojas por siste-mas conductores (xilema) enun proceso dirigido por latranspiración. De la cantidadde agua absorbida por unaplanta, cerca del 90% se trans-pira, mientras que sólo el 10%se utiliza para su crecimiento.

Según lo anterior, el metrocúbico del aire de un inverna-dero que está a una temperatu-ra de 20°C puede contenerhasta 17 g de agua. Un cultivoen su etapa de crecimientotranspira casi 4,5 litros deagua/m' en un día soleado de2.000 julios/cm' de energía. Elagua evaporada de esta formaenfría al invernadero de lamisma manera como lo haceun sistema de nebulización dealta presión. De hecho, la tem-

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El movimiento del aguaa través de las plantas

Cómo una planta utiliza el agua y cuál es la interacciónentre raíces y aire circulante

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peratura de las hojas durantela transpiración puede ser2-6°C menor que la de las ho-jas que no presentan ese esta-do. Por eso durante el veranoes importante disponer de sis-temas radiculares eficientes yun área foliar suficiente paraconseguir un enfriamientoadecuado y maximizar la pro-ducción y calidad del fruto.

Sin embargo, la transpira-ción puede incrementar la hu-medad hasta el punto de crearproblemas en otras épocas delaño, cuando la ventilación eslimitada o hay escasez de luz.

Si el invernadero es húmedo,es esencial que la zona radicu-lar sea manipulada con cuida-do para evitar la aparición deenfermedades y el deteriorodel fruto.

Los productores deberíancomprender claramente en quéconsiste la interacción de la

25

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23

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Hora del día

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Figura 1:Relación entre la temperatura de una hoja de tomate

y un sensor de actividad vegetal (PASensor) y la radiaciónexterna presente al inicio del día

—Temperatura invernadero Temperatura hojaSensor de actividad W/m2

Un cultivo en su etapa de crecimientotranspira casi 4,5 litros de agua/m2.

El agua evaporada de esta forma enfríaal invernadero

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zona radicular y el aire circu-lante pues sólo cuando se lo-gre su equilibrio será posibleaumentar los ingresos en lasexplotaciones.

TranspiraciónLa transpiración comienza

con la evaporación del agua através de los estomas (porosdiminutos en el envés de lahoja) cuando estos abren elpaso de CO, y O, durante lafotosíntesis. El agua evapora-da es remplazada por la quetraen las células situadas de-trás de los estomas y dirigidapor los conductos del xilemahacia las raíces, produciendouna presión que empuja alagua hacia arriba, a todas lascélulas de la planta.

El papel de los estomasen la transpiración

La evaporación a través de

los estomas abiertos es la prin-cipal vía de pérdida de aguade la planta. Estos deben abrir-se para el paso de CO2 y O,durante la fotosíntesis. Sinembargo, debe existir un equi-librio entre el aumento de CO,y la pérdida de agua. Y este loconsigue la planta al regular laamplitud de los estomas.

La luz estimula la aperturay el cierre de los estomas.Otros parámetros que puedeninfluir son el calor y la hume-dad relativa o déficit de la pre-sión de vapor, definido estecomo la diferencia entre lapresión de vapor del interiorde los estomas y la del aire delinvernadero. En consecuencia,los cambios del ambiente -luz, calor y humedad - influ-yen en el momento en que em-pieza la transpiración y en elíndice de recambio que alcan-ce esta durante el día.

Los estomas se abren enlas mañanas cuando la luz in-cide en la superficie de las ho-jas. En condiciones de inver-nadero empezamos a ver elproceso de transpiración, o por

lo menos su inicio, a partir ra-diaciones cercanas a los 150-200 W/m 2 . La Figura 1 mues-tra claramente este fenómeno.Las diferencias de temperatu-ras allí observadas se deben a

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HoraViernes 16/05

radiación 875

— Contenido de agua (vol %)— Conductividad eléctrica (CE) del sustrato (mS/cm)

Volumen total de agua aplicada (I/m2)• Drenaje alcanzado (I/m2)

Fecha

9 12

Sábado 17/05422

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Figura 2:

Estrategia de riego durante dos días soleados para un cultivode pimiento en Holanda - sustrato Grotop Expert. Datos

generados mediante Grodan® Water Content Meter.

12,5

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HoraJueves 13/05 Miércoles 14/05

radiación 2380 2249

— Contenido de agua (vol %)— Conductividad eléctrica (CE) del sustrato (mS/cm)

Volumen total de agua aplicada (I/m2)• Drenaje alcanzado (I/m2)

Figura 3:

Estrategia de riego durante dos días nublados para un cultivode pimiento en Holanda - sustrato Grotop Expert. Datos

generados mediante Grodan® Water Content Meter.

Fecha

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la refrigeración por evapora-ción de una hoja de tomate yun sensor de actividad vegetal.Eso indica que el primer riegode la mañana debe coincidircon esta situación. Los pro-ductores al leer este artículoentenderán el por qué de la es-trategia de permitir radiacio-nes entre los 200-400 W/m=,dependiendo de la estructurade invernadero. En estas cir-cunstancias, utilizar radiacio-nes por encima de 400 W/m=le costará un dinero extra al

12,5

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o

productor, teniendo en cuentaque la planta ya está activadapor el sol.

Existe sin embargo una ex-cepción notable. Cuando lazona radicular es fría, digamosa 12°C, la transpiración puederetrasarse hasta en dos horas si

se compara con lo que sucedewn zonas radiculares a 17°C. Enestas circunstancias, el momen-to del primer riego debería serajustado a la nueva situación.

La tasa de transpiracióndiaria depende de qué tantoestá el clima incidiendo sobreel invernadero. Eso quiere de-cir que a mayor temperatura ymenor humedad relativa, ma-yor será la tasa de transpira-ción efectuada. A continua-ción me refiero brevemente ados situaciones contrastantes.

Días soleadosSi durante el día la absor-

ción de agua por las raíces esmenor que el índice de pérdida

de transpiración, se produceturgencia y los estomas se cie-rran para impedir que la plantase marchite. Esto reduce latranspiración y la fotosíntesisy disminuye la calidad y laproducción de frutos. La tem-peratura de la planta (y delaire) se incrementa hasta talpunto, como resultado de lasaltas tasas de respiración, quetermina "quemándola" porcompleto. Por eso es tan im-portante disponer de sistemasradiculares eficientes, espe-cialmente en aquellos cultivosque están saliendo del inviernopara entrar a la primavera.

Igualmente son aconseja-bles las condiciones de luz su-periores a 1000 J/cm 2/día conel fin de vincular el volumende riego a la sumatoria de lasradiaciones (Figura 2). De he-cho, en circunstancias extre-mas, los productores utilizanla absorción de agua del culti-

Es importante no sobrestimular el cultivocon temperaturas altas, pues la humedadrelativa se eleva, al incrementarse la tasa

de transpiración, y la producción disminuye

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Estoma

El agua se evaporaal aire a travesde los estomas

Sistemavascular(xilema)

Raíces

yo como un indicador de sudesarrollo y adaptan así susestrategias de nebulización yfiltración. En este sentido, esimportante recordar que la ab-sorción de agua por el cultivono debe disminuir cuando seutilizan los sistemas de nebuli-zación. Estos deben emplearsepara ayudar a la planta (raíces)a mantener el ritmo del riegode acuerdo a la demanda de

transpiración. El uso indebidode estos sistemas puede oca-sionar cosechas débiles, y unfiltrado excesivo, reducir lapenetración de la luz, y la luz,recuérdelo siempre, significaproducción!

Observe la actividad(transpiración) del cultivo enambas mañanas, indicada porel cambio en la pendiente dela línea de contenido de agua

Evaporación del agua

sobre las 07:00 hrs, y compá-rela con lo sucedido el 16 y 17de mayo (Figura 3).

Días nubladosLa transpiración en un día

nublado es baja y por lo tantoel inicio y (sobre todo) la inte-rrupción del riego deben ajus-tarse adecuadamente. Esto esfácil de implementar gracias aprogramas computarizados encombinación con herramientastales como el Grodan ® WaterContent Meter (WCM). Endías así, el ajuste de tempera-tura (50-60°C) durante algunashoras en la tarde junto a perio-dos constantes de ventilación,suelen ser necesarios para es-timular la actividad de la plan-ta. Eso asegura que los nu-trientes esenciales se sigan su-ministrando a la planta y per-mite mantener un equilibriogenerativo apropiado. El me-canismo para guiar el equili-

brio de la planta a través de lazona radicular será explicadoen el tercer artículo de la serie,Interpretación y manejo de lazona radicular en respuesta alas seis fases del ciclo vital deun cultivo. Los lectores quedeseen conocer más sobre lasseis fases del ciclo de vidapueden visitar la web de Gro-dan (www.grodan.com ).

Es importante no sobresti-mular el cultivo con tempera-turas altas en los conductospues la humedad relativa seeleva (al incrementarse la tasade transpiración) y la produc-ción disminuye. Teniendo encuenta el costo actual de laenergía, una temperatura de40°C es suficiente para contro-lar la humedad. Si usted estáalarmado con estos númeroshágale un seguimiento a sucultivo al final del invierno ycomienzo de la primavera.Mire los gráficos del computa-dor: le puedo anticipar que lahumedad en el invernadero nova a cambiar si la humedad delos conductos es de 40°C o60°C. La única diferencia va aser la factura de la calefac-ción!

Es importante recordar quela mejor forma para disminuirla humedad en los invernade-ros es abrir las rejillas de ven-tilación; sin embargo, evite elexceso de ventilación cuandohace frío en el exterior porqueeste aire (<13°C) cae sobre elcultivo y afecta negativamentela transpiración.

Vale la pena recordar queen los días nublados, el perio-do máximo entre riego y riegoes el que determina la cantidadtotal de agua suministrada alos cultivos (Figura 3). Es untiempo que hay que precisarcon exactitud. En el cuarto ar-tículo de la serie, Interpreta-ción de la información de unWCM para realizar una estra-

Figura 4:

Corte transversal ampliado de una hoja

Epidermis superior

Mesófilo

Célula guarda

ti

THIS

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tip

El agua entra a la planta a partir del sustrato debido a la presión negativacreada por los conductos del xilema como resultado de la transpiracióny también pasivamente, por ósmosis

Célula guarda

Epidermis inferior

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Cuadro 1:

Factores que influyen en la presión de la raíz de un cultivode tomate

FactInjerto de raíz paramejorar el vigorde la planta

Un sistema radicular grande puedetener acceso a mas agua

Temperaturas altasen la tabla de cultivo

El aumento del índice de respiraciónproduce un mayor transportede iones

Baja carga de frutos Menor capacidad amortiguadoradel agua dentro de la planta

Frío o condicionesde tiempo nublado

Menor tasa de transpiración

Baja CE del sustrato Cuando la transpiración cesa al finaldel día, la CE baja del sustratopermite que el agua pasea las raíces por ósmosis

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tegia efectiva de irrigación,voy a describir cómo este pue-de determinarse correctamen-te. Dicha información evitarála aparición de problemas fi-siológicos que afecten la cali-dad de los frutos, tal como lashendiduras y el color desigual.Usted se dará cuenta que elperiodo de descanso máximoestá siendo demasiado cortoporque la conductividad eléc-trica (CE) del sustrato dismi-nuye excesivamente.

El papel de la absorciónactiva de la raíz

Las plantas pueden tomaragua, incluso sin que se reali-ce la transpiración. Es un fe-nómeno conocido como "ab-sorción activa de la raíz" y tie-ne como resultado lo que losconsultores agrícolas han que-rido llamar "presión de la

raíz". La presión de raíz esmás fuerte cuando la transpi-ración cesa durante la noche ola "actividad" de la planta dis-minuye.

¿Qué causa la presiónde la raíz?

En la superficie de la raízexiste una capa única de célu-las que contiene proteínas de

transporte. Estas permiten quelos iones (es decir, Ca2+. K+)crucen desde el sustrato adya-cente hacia las raíces. Duranteel proceso se "queman" losazúcares (vía respiración) pro-ducidos durante la fotosínte-sis, pero más importante aún,se crea una solución azucaradade iones dentro de la raíz. Elagua sigue el flujo de minera-les dentro de las raíces a travésde un proceso pasivo llamadoósmosis. La planta no puedehacer nada para evitar esto,pero un productor puede limi-tar su posible impacto negati-vo sobre los frutos, a través deun correcto manejo de la zonaradicular. Voy a discutir conmayor detalle los problemasde calidad de los frutos y elmanejo de la zona radicular,en el artículo quinto de la se-rie, titulado Manejo de la zona

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radicular y su impacto en lacalidad del fruto.

En este sentido siempreaconsejo a los productores noreducir la CE de la solución deriego, basados únicamente enla intensidad de luz (W/m 2 ), ymás bien detener el riego enalgún momento antes del atar-decer. Esto asegura que la CEdel sustrato no sea la más bajacuando la transpiración se de-tiene, porque una CE mayoren la noche limita el flujo deagua por ósmosis en las raíces.Siempre les recuerdo a losproductores que la CE en elsustrato debe estar en su nivelmás bajo cuando la intensidadde luz está en su nivel másalto!

Hay muchos factores quepueden influir en la presión dela raíz y los he resumido en laCuadro 1.

A manera de conclusión, lazona radicular puede ser descri-ta como la sala de máquinas deun cultivo. Un buen sistema deraíces permite llevar a cabo larespiración en forma eficiente.Sin embargo, el momento enque la respiración empieza y lavelocidad con que se esta reali-ce durante el día, son eventosregidos por la interacción queexiste entre la zona radical y elaire circulante. En consecuen-cia, este debería manejarse ade-cuadamente a fin de mantenerel equilibrio óptimo entre plan-ta, producción y calidad de losfrutos. Lo anterior puede lo-grarse si los productores entien-den claramente cuáles son lasfunciones del sustrato y lasaprovechan al momento de im-plementar una estrategia de rie-go en el sistema computarizado.

Grodan y la hidroponíaen invernaderos

Nota del EditorGrodan® ha acumulado a lo largo de los años un gran conoci-miento en este tema; el próximo artículo tratará sobre las prin-cipales características de los sustratos de invernadero, por quéestos son importantes y cómo deben ser utilizados para lograrobjetivos concretos en el manejo de la zona radicular.

Acerca del AutorAndrew Lee trabaja para Grodan BV como Gerente de Apoyoa Negocios para América del Norte y Mercados de Exporta-ción. Tiene un doctorado de la Universidad de Londres, Ingla-terra, y ha estado trabajando para Grodan ® durante los últimosnueve años en la consultoría y asistencia técnica para su basede clientes en todo el mundo. Su serie de artículos que recogeahora Horticultura está publicada en inglés en la revista Prac-tical Hydroponics & Greenhouses.Estos artículos están disponibles en:www.horticom.com?74497Traducción del artículo original del autor Jorge Luis Alonso.

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