El sustrato es uno de los elementos vitales para el cultivo de una planta. En él se desarrollan sus raíces y es donde encuentran el agua, parte del aire y tanto los macro como micro elementos necesarios para su nutrición. Los sustratos fabricados para el cultivo de una planta los podemos clasificar en sustratos profesionales y sustratos para jardinería. Al primer grupo pertenecerían los sustratos para cultivo de plantas ornamentales, hortícolas, frutícolas… que se utilizan para el cultivo industrial de estas plantas. Al segundo todos aquellos utilizados tanto en el mercado de la jardinería como bricojardinería.
Partiendo de la base que se puede considerar un sustrato la arena o la lana de roca para el cultivo en hidroponía, podemos asegurar que en gran medida no hay sustratos buenos o malos, sino más bien un uso adecuado o no de los mismos.
Cuando nos referimos a un sustrato, tambien llamado substrato por muchas empresas fabricantes, lo hacemos distinguiéndolo de la tierra o un medio sólido distinto del suelo natural. Esta palabra (sustrato), en el marco del cultivo profesional o aficionado, se refiere a fabricados a base de una o diferentes materias primas que se venden para un determinado cultivo o enmienda de un terreno ya existente.
Este puede ser natural, de síntesis, mineral, orgánico, etc. ya sea en forma pura o en mezcla, que le permita a una planta desarrollar en él su sistema radicular y le sirva sobre todo para encontrar los nutrientes necesarios para su vida. Ni siquiera es necesario que cumpla un papel de soporte para la planta ya que esta se puede mantener tutorada y guiada de forma distinta a su estado natural.
Las propiedades de los sustratos de cultivo.
Las propiedades de los sustratos de cultivo son físicas, químicas y biológicas. A continuación las ampliamos para una mejor comprensión.
Las propiedades físicas de los sustratos de cultivo.
Las propiedades físicas de un sustrato contempla aspectos como su porosidad, densidad, estructura y granulometría. La porosidad hace referencia al espacio ocupado por el aire con respecto a su volumen total. Su valor en la mayoría de los casos no debería ser inferior al 80% si bien hay cultivos como por ejemplo las plantas acuáticas que requieren una menor porosidad. Este espacio poroso da cabida al agua (más nutrientes), el aire y las raíces de la planta. Esta porosidad condiciona en gran medida el peso del sustrato.
Dentro del capítulo del grosor de los poros, estos condicionan la relación de aireación y retención de agua del sustrato. Los poros gruesos suelen favorecer la aireación mientras que los llamados micro poros actúan con la retención de agua gracias a la tensión superficial.
El factor de densidad de un sustrato se suele referir a la del material sólido que lo compone, definiendo su valor como densidad real. Su valor varía según las características de dicha materia y suele oscilar entre 2,5 y 3 en el caso de las de origen mineral. También se puede definir como densidad calculada incluyendo en la fórmula el espacio poroso, y entonces se denomina porosidad aparente.
La estructura de un sustrato puede ser granular o fibrilar. La granular se da en la mayoría de los sustratos minerales y no suele tener forma estable ya que puede acoplarse fácilmente a la forma del contenedor. La fibrilar suele ser principalmente de origen orgánico y su acople en el contenedor dependerá de las características particulares del tipo de fibras que lo componga.
La propiedad granulométrica de un sustrato hace referencia al tamaño de los gránulos o fibras y condiciona el factor hídrico y de aireación del sustrato.
Las propiedades químicas de los sustratos de cultivo.
Las propiedades químicas de un sustrato de cultivo son muy importantes ya que interactúan de forma decisiva (reactividad química) con la solución nutritiva que alimenta las plantas a través de las raíces.
Cuando regamos un sustrato, en ese medio líquido retenido en él se produce la solución de nutrientes que la planta podrá disponer de ellos o no en función de factores como estado químico de los elementos, pH, densidad del medio, temperatura, efecto osmótico, etc. Así se puede dar el caso de que un elemento necesario pueda llegar a ser fitotóxico, que se encuentre en el medio pero la planta presente su carencia por no poderlo asimilar, por ejemplo. Por supuesto hay variables como las Bioquímicas derivadas de las reacciones que producen la biodegradación de los materiales que componen el sustrato, en especial sobre los materiales de origen orgánico en los que se destruye su estructura y variando por tanto sus propiedades físicas.
Las propiedades biológicas de los sustratos de cultivo.
En todo sustrato, sobre todo en los que los materiales orgánicos están presente, existe una fauna microbiana activa y necesaria. Todo en su justa medida no es un problema, pero los desequilibrios si lo son. Partiendo que los microorganismos compiten con la raíz por oxígeno y nutrientes, en un desequilibrio a favor de la proliferación de estos pueden degradar el sustrato y empeorar sus características físicas de partida.
Un sustrato que se degrada disminuye su capacidad de aireación, llegando si esta es severa, a producir asfixia radicular.
Las propiedades biológicas de un sustrato se pueden concretar en una velocidad de descomposición provocando deficiencias de oxígeno y de nitrógeno, liberación de sustancias fitotóxicas y contracción del sustrato; Efectos de los productos de descomposición en los que una gran variedad de funciones vegetales se ven afectadas por su acción; Y actividad reguladora del crecimiento por la existencia de actividad auxínica que existen en los extractos de muchos materiales orgánicos utilizados en los medios de cultivo.
Materias primas para elaborar los sustratos de cultivo.
Salvo en los casos de algunos sustratos especiales para cultivo en hidroponía la mayoría de ellos son productos de fórmulas que cada fabricante desarrolla para conseguir sustratos concretos para determinados cultivos. Así, las gravas, arenas, fibra de coco, perlita, vermiculita,… son sustratos a base de una única matera prima, mientras que por ejemplo un sustrato para plantas de interior puede incorporar en su fórmula un fertilizante, corrector de pH, diferentes tipos de turbas, etc.
Los diferentes tipos de sustratos los iremos documentando individualmente en otros post. A continuación relacionamos algunas de las materias primas más utilizadas como parte de las fórmulas para el desarrollo de diferentes sustratos, si bien como ya hemos avanzado, algunas de ellas pueden a su vez ser utilizadas como sustrato por sí solas.
La arena.
La arena puede ser utilizada como parte de un sustrato o sola en el caso de cultivos hidropónicos. Las mejores son las arenas lavadas de río ya que no aportan sales, siendo su granulometría más adecuada aquella que oscila entre 0,5 y 2 mm de diámetro ya que granulometrías mayores se podrían catalogar ya como grava.
Cuando se utiliza sola, esta posee una capacidad de retención del agua relativamente baja pero importante, situándose entre el 20 y el 30% de media. Con el tiempo puede llegar a compactarse disminuyendo su capacidad de aireación. Es un material inerte por lo que su capacidad de intercambio catiónico es nula. Su pH puede variar según la procedencia y además de funcionar como sustrato por sí sola, en muy utilizada en mezcla con turbas para desarrollar sustratos de enraizamiento, sustratos para bonsáis y plantas crasas… o mejorar aquellos destinados para cultivo en contenedor.
Las gravas.
Poseen una granulometría superior a la de la arena, situándose entre los 5 y 15 mm de diámetro. Las más utilizadas son las gravas de cuarzo o la piedra pómez, además de todas aquellas que contengan menos de un 10% en carbonato cálcico.
Poseen una porosidad elevada por lo que su capacidad de retención de agua es baja, en cambio poseen una buena estabilidad estructural. Utilizada como sustrato puro puede durar varios años y rara vez se utiliza como materia prima para elaborar otros sustratos complejos. En cambio, sí se suele utilizar sola para crear capas de drenaje en jardineras, macetas y contenedores colocando una pequeña capa en el fondo de unos dos a tres centímetros sobre la que se deposita el sustrato real de cultivo.
La perlita.
La perlita es una materia prima sintética obtenida tras el tratamiento térmico a unos 1.000-1.200ºC de una roca silícea volcánica del grupo de las riolitas, un tipo de roca ígnea extrusiva, volcánica félsica, de color gris a rojizo con una textura de granos finos con una composición química muy parecida a la del granito.
Una vez obtenida tiene el aspecto de partículas blancas con un tamaño que varía entre los 1,5 y 6 mm. Posee una densidad baja y una capacidad de retención de agua de hasta cinco veces su peso además de una elevada porosidad.
Posee un pH prácticamente neutro y su durabilidad en cultivo cuando es utilizada sola puede llegar hasta a los 6 años. También es una materia prima muy utilizada en la elaboración de otros sustratos y en este caso su durabilidad está sometida a la del sustrato resultante.
La arcilla expandida o Arlita.
Como en el caso de la perlita es una materia prima sintética con aspecto de bolas de corteza dura y un diámetro de 2 y 10 mm, obtenidas tras el tratamiento térmico de nódulos de arcilla a más de 100ºC.
Posee una baja capacidad de retención de agua, buena capacidad de aireación, pH entre 5 y 7 y baja densidad aparente que se sitúa alrededor de los 400 kg/m3.
La arcilla expandida tiene diferentes usos:
- Como sustrato puro. En hidroponía.
- Elaboración de otros sustratos. Materia prima para mezclar con turba y demás componentes de sustratos especiales.
- Crear capas de drenaje. Colocando una pequeña capa en el fondo de unos dos a tres centímetros sobre la que se deposita el sustrato real de cultivo.
- Decoración de jardinería. Esparcida formando una capa sobre superficies ajardinadas o parte superiores de macetas y jardineras para cambiar el aspecto superficial del sustrato original.
- Materia prima para la construcción. Para obtener placas de hormigón más ligeras o como elemento aislante.
El color más habitual de la arcilla expandida suele ser marrón con tendencia más o menos rojiza, si bien también las hay negras e incluso con otras tonalidades, según las características de la arcilla utilizada en su elaboración.
La vermiculita.
También es un producto obtenido mediante tratamiento térmico. En concreto se obtiene por la exfoliación de un tipo de micas (minerales pertenecientes a un grupo numeroso de silicatos de alúmina, hierro, calcio, magnesio y minerales alcalinos) sometido a temperaturas superiores a los 800ºC.
Posee un aspecto de escamas con un tamaño alrededor de los 8 mm. Es un material muy ligero que pesa de 90 a 140 kg/m3 pero que es capaz de retener más de 350 litros de agua por metro cúbico.
La vermiculita posee buena capacidad de aireación, aunque como en el caso de la arena con el tiempo tiende a compactarse. Su pH es prácticamente neutro y se utiliza como sustrato puro o como materia en mezcla para la obtención de otros sustratos.
El poliestireno expandido.
El poliestireno expandido (EPS) es un material plástico espumado, derivado del poliestireno y utilizado, además del sector de los sustratos, en los del envase y la construcción.
Para su uso como materia prima en la elaboración de sustratos, el poliestireno expandido es troceado en flóculos de 4 a 12 mm. Este es de color blanco, muy ligero con un peso inferior a 50 kilos por metro cúbico, tiene prácticamente nula capacidad de retención de agua y sí una buena posibilidad de aireación.
Su pH es neutro o ligeramente ácido. Su aporte a los sustratos en los que participa es el aporte de ligereza mejorando la capacidad de aireación.
La lana de roca.
La lana de roca está enmarcado al igual que la perlita, vermiculita, arcilla expandida,… en aquellos materiales producto de haber sido sometidos a tratamientos térmicos. En este caso se obtiene a partir de la fundición industrial de una mezcla de rocas basálticas, calcáreas y carbón de coke a más de 1.600 ºC. El resultado en un producto en forma de placa o cubo con una estructura fibrosa una vez que ha sido prensado, endurecido y cortado.
Por las materias primas de las que procede, en su composición química se encuentran componentes como el sílice y óxidos de aluminio, calcio, magnesio, hierro,… con un pH ligeramente alcalino, siendo considerado un sustrato inerte y fácil de controlar.
La lana de roca se utiliza básicamente como sustrato directamente en hidroponía. Posee una estructura homogénea, gran porosidad, buena retención del agua aunque muy débilmente, buen equilibrio entre agua y aire y su reutilización no suele sobrepasar los tres años.
Este material también es muy utilizado en la construcción como aislante térmico y acústico.
La tierra volcánica.
Se considera tierra volcánica a todos aquellos materiales de origen volcánico que se utilizan sin someterlos a ningún tipo de tratamiento, proceso o manipulación. Su composición es a base de sílice, alúmina y óxidos de hierro, conteniendo pequeñas cantidades de calcio, magnesio, fósforo y algunos oligoelementos según su procedencia.
Su aspecto presenta granulometrías irregulares de color rojizo o negro según su procedencia. Posee un pH ligeramente ácido con tendencia a la neutralidad, baja capacidad de retención de agua, una muy buena aireación y estabilidad de su estructura.
Sus usos son similares a los de la arcilla expandida: como sustrato puro en hidroponía, en la elaboración de otros sustratos, para crear capas de drenaje, en la decoración de jardinería y como materia prima para la construcción.
La fibra de coco.
Como su nombre nos indica, la fibra de coco es un producto que se obtiene del desfibrado del mesocarpio del fruto del cocotero (Cocos nucifera). Posee una gran capacidad de retención de agua que puede llegar hasta cuatro veces su peso, un pH ligeramente entre 6,3 y 6,5, un peso ligero alrededor de los 200 kilos por metro cúbico y una porosidad bastante buena.
El tamaño de sus partículas se suele seleccionar mediante diferentes tamizados para ofrecer sustratos en diferentes granulometrías o mezclas proporcionales de las mismas orientados según distintos usos.
La fibra de coco es un sustrato orgánico, 100% natural y renovable. Se utiliza tanto como sustrato puro o como materia prima para la fabricación de otros tipos de sustratos especiales. La fibra de coco también es utilizada en el mundo de la construcción.
La materia prima es procesada de diferentes maneras en función del uso agronómico al que esté destinado. Su fácil rehidratación le permite su secado y prensado en origen para minimizar tanto los gastos de transporte como facilitar la manipulación por parte del usuario final.
La corteza de pino.
Entre las diferente especies vegetales que pueden emplearse en la elaboración de sustratos se encuentra la corteza de pino, en este caso procedente básicamente como subproducto de la industria maderera.
Es un material de origen natural que puede presentar una gran variabilidad dada la diversidad de procedencia y manipulado. La corteza de pino puede utilizarse tanto estando fresco o compostado según las cualidades que se desee aportar al sustrato resultante. Sus propiedades físicas dependen en gran medida del tamaño de sus partículas, suele aportar ligereza al sustrato, su capacidad de retención de agua es más bien baja a media y su capacidad de aireación muy elevada.
Los fertilizantes para abonado de fondo.
En la elaboración de un sustrato, salvo los inertes que se utilizan en hidroponía, se incluye un fertilizante durante su proceso de fabricación. A este fertilizante, por su modo de aplicación se le suele llamar abonado de fondo.
Los fertilizantes de fondo pueden ser de liberación rápida o liberación lenta, también conocidos como liberación controlada. Las dosis varían según el tipo de sustrato y para qué cultivo va destinado. Los sustratos para semilleros o para las primeras fases de cultivo suelen estar muy débilmente fertilizados, mientras que los sustratos de trasplante suelen ir con dosis de abono más alta. Estos fertilizantes contemplan tanto macro como micro elementos.
Al cabo de unas semanas de su plantación se procede al aporte de más nutrientes, pero estos ya no forman parte del proceso de fabricación del sustrato.
Los reguladores de pH para sustratos.
Un sustrato puede tener un determinado pH y según sea este puede influir en que los nutrientes que contiene puedan o no ser correctamente asimilados por la planta. El pH es una medida que indica la acidez o alcalinidad de una disolución, por lo tanto evalúa la parte líquida que se encuentra en el sustrato, en que las raíces toman el agua y nutrientes necesarios para su vida.
El valor del pH se puede medir de forma precisa mediante un potenciómetro, también conocido como peachímetro, un instrumento que mide la diferencia de potencial entre dos electrodos sumergidos en la disolución a evaluar. Sobre todo los sustratos a base de turba, suelen ser muy ácidos de partida, por lo que se recomienda aportar reguladores de pH para sustratos para situar dicho pH en el valor ideal para la planta que se cultive en él. En los sustratos inertes como la perlita, vermiculita, lana de roca, etc. el pH se regula actuando en el agua de riego.
Entre los productos utilizados para mezclarlos con el sustrato están el carbonato de calcio y la dolomita cálcica, un mineral compuesto de carbonato de calcio y magnesio. Aportado en la dosis correcta se eleva el pH de un sustrato.
Si el sustrato inicial es alcalino, entonces hay que aportar elementos que lo acidifiquen y para ello se puede utilizar el azufre, el sulfato de hierro o materia orgánica que es rica en componentes que acidifican el suelo.
Las turbas rubias y negras.
El capítulo de las turbas es muy complejo ya que la procedencia tanto del lugar como la o las especies que la componen marca notablemente sus propiedades físicas y químicas. La turba se forma como resultado de la putrefacción y carbonificación parcial de la vegetación en el agua ácida de pantanos, marismas y humedales. Todas son materiales de origen vegetal y se pueden clasificar en dos grupos: turbas rubias y negras. También si proceden de turberas altas o bajas.
Las turbas rubias tienen un mayor contenido en materia orgánica y están menos descompuestas. Son las de uso más frecuente y tiene un buen nivel de retención de agua y aireación aunque puede variar notablemente dependiendo de su origen y estado de descomposición. Se emplea para mezclas o como materia prima principal en sustratos fabricados para la producción ornamental y plántulas hortícolas en semilleros.
Las turbas negras están más mineralizadas y poseen un menor contenido en materia orgánica. Suelen tener una aireación deficiente y unos contenidos elevados en sales solubles. Estas se suelen utilizar más en sustratos para semilleros o cultivos ornamentales de pequeña maceta.
Tipos de sustratos
Se pueden establecer diferentes modos de clasificar los sustratos o substratos. Uno de ellos va en función del mercado al que va destinado, por ejemplo: sustratos profesionales y sustratos para jardinería. Otro modo es el uso que se le va a dar como hidroponía o cultivo en maceta, si bien también hay quien los emplea como enmienda orgánica y recebo para mejorar otros ya existentes.
Otro criterio de clasificación de los sustratos es el basado en el origen de los materiales empleados, su naturaleza, sus propiedades, su capacidad de degradación, etc. Según sus propiedades estarían los sustratos químicamente inertes (arena granítica o silícea, grava, roca volcánica, perlita, arcilla expandida, lana de roca, etc.) y los sustratos químicamente activos como las turbas rubias y negras, corteza de pino, vermiculita, etc.
También se puede establecer según el origen de los materiales. Los de materiales orgánicos agruparían los de origen natural, los de síntesis y los provenientes de subproductos y residuos de diferentes actividades agrícolas, industriales y urbanas.
Los sustratos profesionales.
Se entiende por sustratos profesionales aquellos que son fabricados para ser utilizados por empresas para el cultivo de especies en camas, en el suelo, en maceta o cualquier otro tipo de contenedor.
Existen sustratos prefabricados que se ajustan a determinados grupos de especies que poseen necesidades similares. Pero para cultivos concretos en los que una empresa realiza compras importantes, los fabricantes ponen a su disposición su tecnología para fabricar sustratos a la medida.
Las denominaciones de los sustratos profesionales sueles ser marcas comerciales, por lo que cada empresa fabricante tiene las suyas en las que además suelen incorporarles números asociados a lo que denominan fórmulas.
A groso modo, los sustratos para profesionales se clasifican en:
- Sustratos para plantas hortícolas.
- Sustratos para plantas ornamentales.
- Cobertura para producción de champiñón.
- Sustratos para agricultura ecológica.
- Sustratos a la carta, también denominados sustratos a medida.
En cada uno de los grupos, a su vez poseen diferentes fórmulas en función de las proporciones de turba rubia y negra que puedan poseer entre sí, granulometrías, nivel de fertilización, si son sustratos a base de fibra de coco, etc.
Los sustratos para jardinería.
Los sustratos para jardinería agrupan dos grandes bloques:
- Sustratos de uso en jardinería y paisajismo para crear nuevas zona o mejorar las existentes de plantación.
- Sustratos para la bricojardinería o uso doméstico.
Los de uso en jardinería y paisajismo son utilizados por jardineros, empresas de construcción y de mantenimiento de parques, jardines, campos deportivos y áreas verdes. En cambio, los de uso doméstico son los que se encuentran en floristerías, centros de jardinería, grandes superficies y demás puntos de venta especializados. Estos últimos obedecen a marcas comerciales según el fabricante, por lo que su clasificación es compleja, aunque una buena clasificación podría ser en función del tipo o grupo de plantas destinadas.
Sustratos para la bricojardinería o uso doméstico generalistas:
Sustratos para la bricojardinería o uso doméstico de especialidades:
Por último hay que tener presente que a nivel de aficionado, hay quien se fabrica sus propios sustratos partiendo de materias primas (como las mencionadas en este post) compradas u otras obtenidas por ellos mismos como la tierra del propio jardín, compost, restos orgánicos de comida, restos de poda triturada, etc. un mundo donde todo se viene a justificar si el resultado esperado es el perseguido. No hay un sustrato malo sino un mal uso del mismo.
Macetas y sustratos.
En un contexto de que no hay un sustrato malo sino un mal uso del mismo, además del riego, abonado y demás labores culturales, las macetas y sustratos poseen un vínculo muy especial. La elección de una maceta no es solo por un tema estético, que también. Su diseño y material de fabricación van a participar en el comportamiento del sustrato albergado.
Si el material deja pasar la luz, puede hacer que las raíces de determinadas plantas no crezcan bien cuando llegan a las paredes de la maceta. Si es muy cónica, puede que los primeros centímetros de la base acumulen más humedad de lo deseado, con respecto al resto. Su diseño, también puede provocar la espiralización radicular, con el problema que ello implica. Y en el caso de su drenaje, puede ocasionar que no se desaloje el agua del sustrato tras el riego en un tiempo razonable. Estos son algunos ejemplos del por qué, las macetas o contenedores, interfieren en el buen comportamiento de un sustrato.
APTYS – Asociación de Preparadores de Tierras y Sustratos para Cultivo.
En España está la Asociación de Preparadores de Tierras y Sustratos para Cultivo (APTYS).
Esta, agrupa a empresas constituidas legalmente en el territorio español cuya actividad principal sea la fabricación de tierras y sustratos, que son los medios de cultivo distintos del suelo natural que se utilizan para el cultivo de plantas en jardinería y horticultura.
En estos momentos, las empresas asociadas a APTYS son Abonos Alonso, Abonos Naturales Hnos. Aguado, Abonos Orgánicos Boix, Agrinatura, Agroviver, Bures Profesional, Bures, Cantabra de Turba, Cejudorganic, Comercial Projar, Compo Iberia, Crea Sustratos, Ejiturbas, Emilio Giménez e Hijos, Flora Báltica, Floragard Vertriebs-Gmbh, Gramoflor Ibérica, Hortícola de Pedralbes, Humus Versol, Inferco, Inferto, Mantillos Felipe Aguado, Masecor, Naturplant, Orgánica de Sustratos, Pauter, Pelemix, Pindstrup Mosebrug, Planeta Fértil, Productos Flower, Profert Gardening, Semillas Batlle, Sinsaflor, Terra Jardi Materiales, Tervex Substrats, Tierraflor, Turbas Granja Fátima, Turbas Muñoz y Turberas del Buyo y del Gistral.
Web oficial de APTYS: www.aptys.org
