Una reciente visita de colaboración técnica a China puso de relieve tanto el rápido desarrollo de los sistemas de invernadero basados en sustratos como la creciente necesidad de conectar mejor la investigación con las realidades de la producción comercial. La visita, realizada con PlantLogic Ltd., permitió a Brandan, investigador doctorado de Virginia Tech, entrar en contacto directo con productores, equipos técnicos y operaciones comerciales que trabajan con sistemas de producción basados en sustratos a gran escala.
Las visitas formaban parte de un esfuerzo más amplio de PlantLogic para mantenerse en estrecho contacto con los cultivadores, comprender la evolución de los retos de producción y mejorar los sistemas basados en sustratos para su uso comercial. Las visitas a clientes de diversos cultivos y entornos de producción proporcionaron una visión directa de la aplicación en el mundo real y de la importancia de los circuitos de retroalimentación entre la industria y los productores.
Para Brandan, el valor del viaje residió en ver cómo se traducen las decisiones de producción en entornos reales de invernadero, en lugar de en entornos de investigación controlados.
© VT/ Plantlogic
"Lo más valioso del viaje fue tener tiempo para mantener conversaciones en profundidad en invernaderos comerciales con productores y equipos técnicos", afirma. "En todos los cultivos, como fresas, arándanos, hortalizas y caña de azúcar, siempre surgieron los mismos temas: uniformidad del riego, drenaje, selección del sustrato, eficiencia de la mano de obra, saneamiento, salud de la zona radicular y cómo influye el diseño del sistema en la gestión diaria".
© VT/ Plantlogic
Brandan Shur (tercero por la izquierda), Israel Holby (director de Plantlogic, tercero por la derecha), y el resto del equipo de Plantlogic, con ropa de Virginia Tech, en el invernadero de investigación de Plantlogic.
Integración de sistemas a escala comercial
Una de las observaciones más claras fue el nivel de integración de los sistemas de producción basados en sustratos.
"En muchas partes de Estados Unidos, estos sistemas aún están en desarrollo o se consideran proyectos especiales", afirma Brandan. "En las operaciones que visité, los sistemas de sustrato parecían mucho más normalizados como parte de la producción comercial".
Más allá de la adopción, el énfasis se centró en el diseño del sistema. "No se trataba solo de estructuras de producción; eran sistemas de gestión completos. El cultivo, el contenedor, el sustrato, la estrategia de riego, la vía de drenaje y el flujo de trabajo deben funcionar conjuntamente."
© VT/ Plantlogic
Este enfoque a nivel de sistema refleja un cambio más amplio en la producción de sustratos, en el que la infraestructura no es pasiva, sino que determina activamente el rendimiento del riego, el desarrollo de las raíces, el saneamiento, el acceso a la mano de obra y la capacidad de supervisión.
"Una buena ciencia hortícola tiene que funcionar en entornos de producción reales. Tiene que conectar el cultivo, el sustrato, la estrategia de riego, la estructura, las personas y las realidades económicas de la explotación".
© VT/ Plantlogic
Diseño coherente y eficiente
En todas las explotaciones visitadas, los métodos de riego y drenaje más eficaces se definían a menudo por su sencillez y repetibilidad, más que por su complejidad.
"Los métodos más eficaces no eran necesariamente complicados. Se diseñaron para que una buena gestión fuera cada día más fácil de conseguir".
Algunos ejemplos son los sistemas de cultivo elevados para mejorar el acceso de los cultivos, las vías de drenaje claramente definidas y los diseños que permiten una observación constante de las condiciones del cultivo y de la zona radicular.
© VT / Plantlogic
"En los sistemas de sustrato, la uniformidad del riego y el drenaje están estrechamente relacionados. Un productor puede tener un buen sustrato y seguir teniendo problemas si la distribución del agua es desigual o el drenaje está restringido".
El diseño del sistema también tuvo un impacto directo en la eficiencia de la mano de obra y en la toma de decisiones. La mejora del acceso y la visibilidad redujo el esfuerzo físico y permitió detectar más rápidamente los problemas del cultivo.
"Un buen diseño del sistema reduce la fricción y hace que el cultivo resulte más fácil de ver, cosechar, explorar, regar y gestionar de forma coherente".
© VT/ Plantlogic
La gestión de la zona radicular como motor central
La selección del sustrato sigue siendo una de las decisiones más importantes en la producción sin suelo, ya que define el entorno de la zona radicular.
"El sustrato determina cómo se mantienen el agua, el aire y los nutrientes alrededor de las raíces", afirma Brandan. "Un buen sustrato no es solo el que retiene el agua o drena bien. Tiene que coincidir con el cultivo, el contenedor, la estrategia de riego, el clima y el ciclo de producción".
Esto es especialmente importante en cultivos frutales de larga duración, como fresas, arándanos, cañamones y hortalizas de invernadero, donde los pequeños desequilibrios pueden acumularse con el tiempo.
El uso prolongado del sustrato también introduce consideraciones adicionales, como los cambios físicos y químicos en el medio y el aumento potencial del riesgo de enfermedades si no se gestionan cuidadosamente el saneamiento y el drenaje.
© VT/ Plantlogic
"Si el sustrato permanece demasiado húmedo, drena de forma irregular o carece de suficiente espacio poroso lleno de aire, los cultivos se vuelven más vulnerables al estrés y las enfermedades", afirma.
Los sistemas de sustrato se centran cada vez más en el uso de datos de drenaje y de lixiviados para comprender la dinámica de la zona radicular a lo largo del tiempo. Métricas como el volumen de drenaje, el porcentaje de drenaje, la CE de lixiviados y el pH pueden proporcionar información útil sobre el movimiento del agua y de los nutrientes.
Sin embargo, Brandan subraya que el valor proviene de la interpretación, no solo de los datos.
"Los datos de lixiviados deben evaluarse junto con la receta de riego, la humedad del sustrato, la fase del cultivo, las condiciones ambientales y la respuesta del cultivo", afirma. "El objetivo no es solo recopilar datos. El objetivo es convertir esos datos en mejores decisiones".
Esta también es un área de colaboración en curso con PlantLogic, que está desarrollando herramientas de control de lixiviados destinadas a mejorar la forma en que los productores rastrean e interpretan las condiciones de la zona radicular en sistemas comerciales.
"La oportunidad consiste en hacer que el seguimiento de la zona radicular sea más práctico y procesable. Si los datos son demasiado complejos o están desconectados de la gestión diaria, pierden su valor".
© VT/ Plantlogic
Tender puentes entre la investigación y la práctica comercial
La visita también puso de manifiesto una brecha persistente entre la investigación académica y las operaciones comerciales de los invernaderos.
"La investigación suele aislar una variable a la vez, mientras que los productores gestionan simultáneamente múltiples variables que interactúan", afirma Brandan. En la práctica, la producción en sustrato exige equilibrar, a la vez, el riego, el drenaje, la fase de cultivo, la mano de obra, el saneamiento y la economía. Esto hace que la colaboración entre investigadores, socios industriales y productores sea esencial para lograr avances significativos.
© VT/ Plantlogic
"Los productores necesitan una interpretación práctica: qué importa, por qué importa, a qué prestar atención y cómo ajustar las decisiones. Los recursos educativos más sólidos provienen de esa intersección".
Para Brandan, la visita a China demostró la importancia de las asociaciones industriales, como PlantLogic, para traducir el diseño y la investigación de sistemas en una realidad comercial.
"Ver estos sistemas a escala dejó clara una cosa", afirma. "El futuro de la producción de sustratos no consiste solo en mejores cultivos, mejores sustratos o mejores contenedores por sí mismos. Se trata de cómo funcionan todas esas piezas juntas".
Para más información:
Plantlogic
Israel Holby, Director
[email protected]
getplantlogic.com
School of Plant and Environmental Sciences 
Virginia Tech
Brandan A. Shur
[email protected]
Blacksburg, VA 24061
spes.vt.edu
