De los Jardines Colgantes de Babilonia a los Hogares Modernos: La Hidroponía Ayuda a Cultivar Cultivos Donde la Tierra es una Limitación

El hecho de que la tierra sea un recurso finito y la demanda mundial de alimentos siempre esté en una curva ascendente, los agrotecnólogos siempre han buscado formas de cultivar que no requieran suelo. 

La hidroponía es una de esas formas de cultivar plantas usando una solución nutritiva basada en agua en lugar de suelo. El sustituto del suelo puede incluir un sustrato agregado o una variedad de medios de cultivo, como:

• Vermiculita
• Fibra de coco
• Perlita

Este método de cultivo versátil se ha vuelto popular entre aficionados, pequeños agricultores y empresas comerciales. Esta demanda es lo que impulsa su tamaño del mercado para crecer de casi US$7 mil millones a una marca estimada de más de US$12 mil millones para 2025. 

¿Cómo se Diferencian la Hidroponía y la Aeroponía?

La aeroponía aprovecha el aire en contraste con la solución nutritiva basada en agua utilizada en la hidroponía. Antes de profundizar en cómo funciona, es crucial establecer la diferencia entre estos dos métodos con mayor detalle. 

En la aeroponía, las plantas nunca extraen nutrientes del agua. Lo hacen a partir de una niebla rica en nutrientes rociada sobre las raíces de las plantas. La hidroponía, por otro lado, hace pleno uso del agua. Aquí, los cultivadores suspenden las plantas en agua de forma continua o les suministran un flujo intermitente de agua. 

Las técnicas de cultivo aeropónico utilizan entornos cerrados controlados climáticamente donde las plantas crecen en contenedores de soluciones nutritivas en la hidroponía. 

En cuanto a su impacto, tanto la aeroponía como la hidroponía son seguras para el medio ambiente al no usar fertilizantes químicos ni pesticidas. Sin embargo, al cultivar en regiones con escasez de agua, la aeroponía tiene la ventaja de usar mucho menos agua que la hidroponía. 

Con sus diferencias y similitudes, tanto la hidroponía como la aeroponía están ganando terreno. Y hoy, observamos las formas en que la hidroponía ha ganado impulso a lo largo de los años. 

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La Ciencia de la Hidroponía

Podemos observar los sistemas hidropónicos desde la perspectiva de su construcción. En términos generales, hay dos categorías: sistemas abiertos y sistemas cerrados. 

También podemos observar la hidroponía en cuanto al uso de medios de soporte. Aquí, las categorías serían sistemas de agregado o sistemas sin agregado. 

Finalmente, dependiendo del uso de componentes eléctricos, la hidroponía puede tener sistemas pasivos o activos. Ahora, veamos qué significan estas distinciones.

Sistemas Abiertos y Cerrados

Un sistema hidropónico abierto implica un reservorio, una cámara de cultivo y tubos. Ejemplos de un Sistema Abierto incluyen la Técnica de Película Nutritiva, Ebb and Flow, etc. 

La arquitectura central de funcionamiento de un sistema abierto requiere que la solución nutritiva fluya del reservorio a la cámara de cultivo y vuelva al reservorio a través de los tubos. 

Los sistemas hidropónicos cerrados, que funcionan con métodos como Deep Water Culture o el Método Kratky, utilizan el reservorio de nutrientes tanto como reservorio como cámara de cultivo. Las raíces de las plantas colgantes entran en la solución nutritiva sin necesidad de bombas, ya que la solución no sale del reservorio. 

Sistemas de Agregado y Sin Agregado

Los sistemas de agregado utilizan un agregado, en lugar de suelo, como medio de soporte, mientras que los sistemas sin agregado usan lana de roca o tubos de piscina como medio de soporte. Los sistemas Ebb & Flow y de mecha son ejemplos de la variedad de agregado, mientras que los sistemas sin agregado siguen la Técnica de Película Nutritiva o los métodos Kratky. 

Sistemas Pasivos y Activos

Los sistemas hidropónicos pasivos y activos difieren en que la primera variedad no implica partes móviles o motorizadas y, por lo tanto, son independientes de componentes eléctricos. 

Por otro lado, el sistema activo depende de componentes eléctricos, que pueden ser bombas, aeradores y temporizadores. Estos componentes garantizan la entrega oportuna de nutrientes a las plantas. 

El Papel de la Tecnología en la Hidroponía

Los métodos agrícolas han estado aprovechando con éxito tecnologías de vanguardia durante décadas. La hidroponía no es una excepción. 

Tecnologías Basadas en IA

Por ejemplo, la hidroponía utiliza Inteligencia Artificial para monitorear con precisión las condiciones ambientales existentes, incluidos los niveles de luz, humedad y nutrientes. La IA también ayuda a optimizar la inversión y reducir costos creando planes de crecimiento personalizados para cada tipo de planta. 

Iluminación LED

Las luces LED son otra intervención tecnológica crucial en la hidroponía. Estas luces consumen mucho menos energía, emiten menos calor y duran más que otras fuentes de luz. 

Las luces LED también son propicias para el diseño basado en requerimientos. Resultan efectivas al ofrecer el tipo correcto de luz, tanto en intensidad como en enfoque por área, lo que produce un desarrollo saludable de las raíces y una mejor salud de la planta. 

Sistemas de Cultivo Automatizados Basados en Sensores

Sin embargo, el desarrollo tecnológico más significativo hasta ahora en la hidroponía ha sido los sistemas de cultivo automatizados.

Se pueden instalar estos sistemas en interiores o exteriores. Es posible controlarlos de forma remota, incluso a través del smartphone. El objetivo de estos sistemas basados en sensores es rastrear y ajustar —si es necesario— los parámetros ambientales como temperatura, humedad, luz, niveles de pH y volumen de nutrientes. 

Además de la optimización asistida de estos factores, también ayudan al suministro de nutrientes a mantener la mezcla adecuada de minerales y compuestos orgánicos. Pero, como cualquier campo emergente de aplicación, que se expande día a día, la hidroponía también sigue la senda de una rica investigación académica y aplicada. 

Hidroponía: ¿Cómo Surgió?

Los investigadores han identificado técnicas agrícolas sin suelo tempranas que se asemejan a la hidroponía en diversas formas desde la antigüedad. Por ejemplo, se pueden encontrar similitudes o restos en los jardines colgantes de Babilonia (600 a.C.), los Jardines Flotantes Aztecas (siglo X) y los Campos de Arroz Chinos (siglo XIII). 

Sin embargo, el Dr. William F. Gericke, un profesor de California, es acreditado por usar por primera vez el término hidroponía. Desarrollada como una técnica de laboratorio, poco a poco tomó la forma comercial que tiene hoy. 

Gran parte del crédito por su escalado comercial se lo lleva el ejército de los Estados Unidos, que utilizó la hidroponía para cultivar alimentos frescos para las tropas estacionadas en islas del Pacífico infértiles durante la Segunda Guerra Mundial. 

Desde entonces, la hidroponía ha sido llevada a cabo comercialmente por muchas empresas en Estados Unidos, Europa, África y Asia.

Empresas Comerciales con Soluciones Transformadoras de Hidroponía

1. Grow Generation

Grow Generation es uno de los principales proveedores de soluciones de productos hidropónicos. Ofrece sistemas hidropónicos completos así como componentes separados, incluyendo bombas de aire y agua, enfriadores y calentadores de agua, accesorios, bandejas y soportes de cultivo, macetas y vasos de red, reservorios y tanques, sistemas de goteo y soluciones para filtración y tratamiento del agua. 

Por el año financiero que finalizó el 31 de diciembre de 2022, GrowGeneration (GRWG ) registró unos ingresos de más de US$278 millones. El beneficio bruto superó los US$70 millones. Sin embargo, estos ingresos por ventas fueron significativamente menores que los números de 2021 de Grow Generation, cuando registró ingresos de US$422 millones, con un beneficio bruto de más de US$118 millones.  

2. ScottsMiracle-Gro

ScottsMiracle-Gro es otro actor público en este campo que ofrece al menos doce marcas en el ámbito de la hidroponía. Algunas de sus marcas incluyen General Hydroponics, Botanicare, Vermicorp Organics, AeroGarden, Agrolux, MotherEarth, y más. General Hydroponics ofrece nutrientes, suplementos, productos de control y mantenimiento. También ofrece tablas de alimentación para cultivadores comerciales y aficionados para decidir con precisión qué alimentar a las plantas. La presencia de Scotts Miracle-Gro (SMG ) en la hidroponía abarca más de cuatro décadas. 

Scotts Miracle-Gro registró ventas netas de más de US$3.9 mil millones en 2022, US$4.9 mil millones en 2021 y US$4.1 mil millones en 2020. El margen bruto de la empresa pública como porcentaje de las ventas netas fue del 22.2%, 29.8% y 32.6% en esos tres años. 

3. Hydrofarm Holdings

Hydrofarm Holdings es otra marca global conocida por su amplia gama de productos hidropónicos. Su gama de productos incluye bombas, temporizadores programables, soluciones de pH, mezclas orgánicas sin suelo y más. Durante los últimos 45 años, la marca se ha convertido en una tienda única para todo tipo de necesidades de agricultura interior. 

Hydrofarm vende a una base de clientes fragmentada a través de minoristas especializados en hidroponía, como Greencoast y Growers House; centros de jardinería/minoristas, como Nurseryland y Ace Hardware; socios de comercio electrónico, como Amazon (AMZN ) y Hydrobuilder; y socios de invernaderos/canales, como BFG Supply Co. y Griffin.

En 2022, Hydrofarm registró ventas netas de más de US$344 millones, con un beneficio bruto de más de US$29 millones. En 2021, tuvo ventas de más de US$479 millones con un beneficio bruto de más de US$101 millones. 

Todas estas grandes empresas públicas que generan considerables ingresos vendiendo soluciones hidropónicas a lo largo de los años son testimonio del valor de la técnica agrícola y su viabilidad. Indudablemente, tiene múltiples ventajas. Veamos algunas de ellas.

Hidroponía: Oportunidades y Desafíos a Superar

Cualquier técnica agrícola que ayude a ahorrar recursos finitos como la tierra y el agua es beneficiosa para la salud del planeta. La hidroponía, con sus muchas ventajas, encarna este enfoque. 

Por ejemplo, con la hidroponía, los cultivadores pueden producir entre tres y diez veces más alimentos que la agricultura convencional. La planta también tarda mucho menos tiempo en crecer. No requiere herbicidas ni pesticidas, ya que los cultivos cultivados en hidroponía disfrutan de importantes protecciones contra malezas e insectos. 

Los estudios muestran que la técnica consume 20 veces menos agua que la agricultura tradicional. Además, al ocurrir en un sistema cerrado y controlado, hay muy poca probabilidad de contaminación. Sin embargo, para que la hidroponía alcance su máximo potencial, debe superar varios desafíos. 

Primero, el costo inicial de instalación tendría que ser menor, ya que es más alto que lo que se necesita para comenzar a cultivar en tierra. Y dado que no hay suelo involucrado, que actúa como barrera natural en la agricultura tradicional, existen posibilidades de que enfermedades se propaguen rápidamente a todo el sistema a través del agua. 

También habría que inspeccionar constantemente el medio de cultivo en busca de microorganismos, como bacterias y moho, que pueden contaminar el agua. 

Además del monitoreo físico, la hidroponía también requiere intervenciones intensivas en recursos para mantener los niveles de nutrientes, lo que requiere capacitación y educación sobre tecnologías adecuadas de riego e iluminación. 

Hidroponía: El Camino por Delante

A lo largo de los años, la hidroponía ha surgido realmente como una solución viable para la agricultura sostenible, y su alcance en expansión hace que el futuro parezca prometedor. Muchos de los componentes de la solución nutritiva, por ejemplo, se obtienen de sales. 

Sin embargo, en casos donde estos componentes no están disponibles, los cultivadores tienen amplia oportunidad de reemplazarlos con fertilizantes orgánicos más comunes, como estiércol de ganado o guano de ave. Los nutrientes también podrían incluir harina de pescado, restos de madera o grano, o algas marinas. 

De manera similar, hay muchas opciones de sustrato disponibles, incluyendo perlita, piedra pómez, vermiculita, cáscara de arroz, fibra de madera, lana y lana de roca, ofreciendo a los cultivadores una variedad de opciones. 

Lo más importante, la hidroponía puede ayudar a producir diversos cultivos y plantas, lo que la hace adecuada tanto para la agricultura doméstica como para la agricultura a mayor escala, incluyendo verduras de hoja, vegetales, frutas y plantas aromáticas. 

En los próximos años, con el conocimiento adecuado de riego, biología vegetal, genética y tecnología de control de luz y aire, podemos avanzar la hidroponía como un complemento viable a la agricultura basada en la tierra.

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