"El equilibrio entre el agua y el aire en los medios de cultivo sigue siendo una variable demasiado frecuentemente subestimada en la producción comercial de hortalizas, tanto en sistemas inorgánicos como orgánicos", afirma Simon Voogt, recientemente jubilado como asesor de cultivo de hortalizas de invernadero, quien comparte sus reflexiones en este artículo. Voogt fue uno de los fundadores de la consultoría hortícola Vortus, trabajó durante muchos años en Norteamérica y México, y acaba de regresar a los Países Bajos.
En estas líneas, comparte su experiencia y recomendaciones con un claro mensaje: los agricultores deben prestar más atención a los niveles de oxígeno en el agua de riego, el entorno radicular y el agua de drenaje. "Hoy sé perfectamente qué funciona, qué no, y qué lo hace con excepcional eficacia. No quiero que se pierda todo el conocimiento acumulado a lo largo de los años", explica.
© Simon VoogtSistema radicular en un cultivo de tomates en Arizona: "Se ven raíces blancas, muy sanas y vigorosas, que facilitan la absorción de iones nutritivos y el transporte de agua, lo que permite que la planta se refrigere eficazmente en condiciones extremas mediante una evaporación óptima. Allí, en verano, no es raro que la temperatura exterior alcance entre 30 y 35 °C".
El contenido de oxígeno (mg/l) en el agua
La cantidad de oxígeno disuelto en el agua no es constante: disminuye conforme la temperatura sube. En términos sencillos: cuanto más cálida está el agua, menos oxígeno puede contener.
Este fenómeno se agrava en verano, cuando los depósitos de agua al aire libre se calientan; al bajar el nivel, el agua se calienta más aún, mientras que el oxígeno (O₂) se reduce. El agua que contiene abundante materia orgánica – como agua de lluvia mezclada con residuos orgánicos o sedimentos contaminados – suele tener niveles muy bajos de oxígeno. "Por eso es absolutamente esencial mantener estos depósitos limpios", aconseja Voogt. "Es recomendable empezar cada nueva campaña con una desinfección a fondo y asegurarse de que los depósitos de riego queden impecables".
También el agua subterránea puede suponer un reto. Suelen tener una conductividad eléctrica (CE) elevada, provocada por niveles altos de sodio (Na⁺), cloruro (Cl⁻) y/o bicarbonatos (como HCO₃⁻), mientras que suelen contener demasiado poco oxígeno disuelto (medido en ppm o mg/l).
© - | DreamstimeSegún asesores agronómicos expertos, el agua saludable debe tener al menos 4 mg/l (4,0 ppm) de oxígeno disuelto. "Si los niveles bajan de 5,0 ppm, empiezan a morir peces", comenta Voogt. "En mi experiencia, cuando el agua de riego lleva unos 7,0 ppm, el agua de drenaje suele quedarse en torno a 4,0 ppm. En los cultivos de pepino sobre sustrato de coco, donde los agricultores sufrían colapso radical por hongos como Pythium y problemas de mildiu, encontramos que el agua de drenaje tenía apenas 1,0 ppm de oxígeno".
Foto a la derecha: cuando el contenido de oxígeno es inferior a 5,0 ppm, se produce la muerte de peces.
El funcionamiento óptimo del sistema radicular
El sistema radicular es la base de la planta, y determina tanto el rendimiento como la calidad del producto. Raíces sanas aseguran que el agua llegue eficientemente a las partes aéreas. Este transporte no solo hidrata la planta, sino que impulsa la transpiración, que actúa como un sistema de refrigeración natural y regula la temperatura del cultivo.
Cuando las raíces reciben agua con un nivel de oxígeno adecuado (al menos 7,0 ppm), el proceso de enfriamiento funciona de forma óptima. Si la transpiración no fluye con normalidad, la planta muestra signos de estrés, sobre todo con alta radiación, como oscurecimiento del ápice y puntas de hojas marchitas por pérdida de turgencia.
El estrés repetido afecta al patrón de crecimiento: hojas menos vigorosas, tallos y brotes que se desarrollan con lentitud, y formación debilitada de botones y racimos. Los tejidos fotosintéticos contienen clorofila, crucial para la fotosíntesis y la creación de asimilados – azúcares y componentes generados en el proceso de asimilación.
Pero también está la disimilación: según Voogt, el balance neto entre asimilación y disimilación determina el rendimiento final y la calidad del cultivo comercial.
¿Tiene sentido dosificar oxígeno extra en el agua de riego?
Para Voogt, la respuesta es un rotundo sí. "En mi carrera he visto efectos positivos muy claros al añadir oxígeno al agua de riego", explica. "Especialmente en estados del sur de Estados Unidos como California, Arizona y Texas, pero también en Ontario (Canadá) y México. En estas regiones se suele recurrir al agua subterránea. En California, es frecuentemente demasiado salada, con niveles elevados de sodio, cloruro y bicarbonatos. En Arizona, Texas y México, el problema suele ser la temperatura; el agua subterránea es demasiado cálida, a menudo por encima de 25 °C y, en casos extremos, cerca de 40 °C".
© Simon Voogt
Cuando aplicaban ese tipo de agua pero la enriquecían con oxígeno antes de que llegase a los emisores, Voogt observó una clara mejoría en el cuajado y desarrollo de frutos de tomate en invernadero. "Fue especialmente notable durante el periodo de baja luminosidad de noviembre a marzo. Aunque la luz seguía siendo suficiente, las plantas con agua enriquecida en oxígeno presentaron un cuaje más fuerte y uniforme. El efecto se percibía claramente en los extremos de los racimos, donde los últimos dos o tres tomates se desarrollaban mucho mejor. La calidad y el tamaño del fruto siempre eran superiores".
Foto a la derecha: cultivo de tomate ecológico en Amado, Arizona, con dosificación de oxígeno. "El agricultor comienza a aportar oxígeno en cuanto se fija el segundo racimo tras el trasplante. El cultivo presenta racimos fuertes y regulares. El cuaje es uniforme. El color es excelente; no hay signos de clorosis ni deficiencias. Es un cultivo hermoso y sano".
En tomates en rama – especialmente variedades como Campari y cherry – Voogt observó que los racimos crecían más largos y el cuajado era significativamente mejor al final del racimo. "La calidad y la vida útil mejoraban siempre que se añadía oxígeno al agua de riego", destaca.
En pimiento, comprobó flores y botones más robustos, lo que redujo las caídas florales en los meses con menos luz, y mejoró el cuajado general. "También noté mucha menos podredumbre apical en pimientos", añade. Este problema suele deberse a una deficiencia de calcio en la planta.
Los cultivos de pepino mostraron beneficios claros: frutos más vigorosos, más llenos, menos alargados o puntiagudos.
Las observaciones de Voogt no se limitaron a cultivos protegidos. "En fresas, frambuesas y moras cultivadas al aire libre observé consistentemente menos frutos deformes y mejor desarrollo del fruto".
© Simon VoogtEl efecto positivo de añadir oxígeno al riego fue aún más marcado en sistemas de producción ecológica, ya fueran tomates, pepinos, pimientos o frutos rojos. "Esto se debe a que en cultivo ecológico siempre hay mayor competencia por el oxígeno en la zona radical", explica Voogt. "Los procesos microbiológicos como la nitrificación y desnitrificación nitrogenada requieren más oxígeno, por lo que las plantas se benefician aún más del aporte extra".
Foto a la derecha: Mantenimiento mostrando cómo se coloca el extrusor para la dosificación de oxígeno adicional a la entrada principal del sistema de goteo.
Análisis de hojas, drenaje y nutrición durante la campaña
En los cultivos asesorados, Voogt revisaba periódicamente análisis químicos de hojas, drenaje y agua de alimentación, a veces casi mensual. Tomaba muestras de proyectos con oxígeno adicional en el agua de riego. "También comparé con análisis de proyectos sin oxígeno extra", aclara. "Los resultados fueron inequívocos. En los cultivos con oxígeno añadido, los niveles de calcio en las hojas se mantenían con mucha más facilidad que sin enriquecimiento."
El calcio (Ca++) es notoriamente difícil de transportar: es un catión divalente y, a diferencia del potasio (K+), que circula por xilema, el calcio se mueve principalmente por floema junto al agua. "En numerosos cultivos donde se suministró oxígeno extra en el riego, vi consistentemente menos problemas de necrosis en ápices foliares, causadas a menudo por deficiencia de calcio en esos tejidos", explica Voogt.
Un gran proyecto bajo su supervisión involucró lechuga en un sistema NFT en Edmonton (Alberta, Canadá). Tras añadir oxígeno al agua de riego, los síntomas de tip burn – quemaduras en las puntas – disminuyeron visiblemente. "Quedó claro que el transporte de calcio mejoró", recuerda. "Durante todo ese proyecto, pude observar los efectos positivos de enriquecer el agua de riego con oxígeno (O₂)".
© Simon VoogtSistema de raíces después de dosificar oxígeno adicional.
Lecciones desde el extranjero
Con base en su experiencia internacional, Voogt concluye que dosificar oxígeno en el riego "vale absolutamente la pena". Lo que más le sorprende es que, en la horticultura holandesa en sustrato, esta práctica sigue siendo "gravemente subestimada". "En mi opinión, este tema merece mucha más atención", enfatiza. "Un beneficio adicional es que los sistemas de goteo se mantienen mucho más limpios y presentan menos obstrucciones."
¿Cómo aumentar los niveles de oxígeno en el agua de riego?
En las explotaciones a gran escala con sustratos como turba y perlita, se inyectaba oxígeno puro directamente en el agua de riego. El oxígeno se suministraba en forma líquida desde tanques de Air Liquide. "El O₂ puro se forzaba a alta presión en la línea principal del sistema de goteo mediante un extrusor, antes de que el agua entrara al invernadero", explica Voogt. "Justo en la salida del sistema de goteo, el contenido de oxígeno medido era de 7,0 ppm. Ese nivel siempre fue más que suficiente para lograr los resultados deseados".
En la práctica, Voogt observó sistemáticamente que ese nivel de oxígeno evitaba la clorosis, el amarilleo típico por deficiencias de hierro o manganeso. "Cuando las plantas permanecen completamente verdes y sanas, alcanzan el resultado neto óptimo de la fotosíntesis", afirma. Combinado con un clima de invernadero adecuado y suficiente luz PAR, esto crea la mejor producción posible.