Unidad 3 Teórico 4

Ing. Agr.Martha Riat

Unidad 3: Propiedades Físicas de los Sustratos

• Composición de medios de cultivo

• Relación Agua-Aire-Mat. Seca

• Características físicas de sustratos,

• Granulometría. Densidad.

• Porosidad. Porosidad de Aire.

• Densidad Real y Densidad Aparente.

• Porosidad de Aire y la retención de Agua.

Suelo vs Sustrato

M seca10%

E Agua50%

E Aire40%

Suelo Sustrato

Suelo Mineral como sustrato

• Características del suelo mineral como medio de cultivo natural.

• Limitaciones para su uso en contenedores.

– Espacio poroso.

– Capacidad de ret. de agua.

– Agua disponible.

Sustratos para contenedores

Observaciones generales:

• Muy Baja proporción de fase solida

• Elevada porosidad

• Espacio poroso de distribución equivalente para agua y aire.

• Variable y dependiente del tiempo después del riego (a . de otras variables)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

sustrato B

Porcentaje de agua retenida después del riego

Porcentajes de agua después del riego a saturación

La Fase Sólida

• Fracción sólida del suelo Mineral >% orgánica <%

• Sustratos Mineral <% Orgánica >% Excepción Sustratos para Hidroponía

Estabilidad de la fase solida

• La materia orgánica se descompone y experimenta cambios en su composición hasta alcanzar una cierta estabilidad biológica.

Sustratos orgánicos

Evaluación de la estabilidad

Turba compostaje

• Los materiales orgánicos deberán pasar por el proceso de compostaje antes de ser usados como sustratos.

• Si es incompleto :

– Fitotoxicidad.

• Presente en el mat original (resinas Taninos)

• Producidas durante el compostaje si es incorrecto.

– Inmovilización de N.

• Los Morg. del suelo consumen N soluble del medio y compiten con las plantas

• Si la fase solida del sustrato se modifica por degradación de la MO que la compone

< Porosidad > Compactación

< Volumen en el contenedor

Cambian los porcentajes

ideales

Objetivo a lograr

• Mantener las propiedades de la fase sólida del sustrato a lo largo del ciclo de producción.

Cuidadosa selección de los insumos a utilizar para la formulación de la mezcla

Otras propiedades de la fase sólida

• Capacidad de formar coloides.

• Superficie específica.

• Carga eléctrica de la superficie del coloide.

• Capacidad de Intercambio.(CIC-CIA)

– Sustratos que no poseen CIC o es muy baja (arenas y perlita)

Superficie especifica

• A < tamaño de partícula > superficie específica

• A = tamaño las formas definen la superficie específica

Carga Eléctrica Las fracciones orgánicas estables se encuentran desdobladas en dos fracciones de carga eléctrica opuesta llamadas iones.

La fase Acuosa

• La fase sólida del sustrato debe ser capaz de otorgar espacio para la adecuada retención de agua y aire

• Los Sustratos alta retención agua

Volumen Limitado del contenedor

• No todos los materiales tiene igual capacidad de retener agua

• La energía con que el agua es retenida depende de las propiedades de las partículas.

• No toda el agua retenida esta disponible para las plantas.

• La capacidad de ret. Agua puede cambiar después de deshidratación total. (turbas y compost)

El aire en los sustratos

Función

Administrar Oxigeno para

respiración

Planta en cultivo

Microorganismos presentes en el

sustrato

Eliminar Dióxido de Carbono

Plantas y MO eliminan CO2

• Distribución del espacio poroso

– Poros Grandes Aire

– Poros Pequeños Agua

• Acciones que reduzcan la cantidad de Poros grandes reducen Aire

Efecto de la compactación en la Proporción Agua -Aire

Propiedades Físicas

• Una vez seleccionada la mezcla de cultivo, sus propiedades físicas no podrán ser modificadas en el resto del proceso productivo.

– Elevada Porosidad

– Alta retención de agua

– Drenaje rápido

– Alta aireación

Granulometría

• Distribución del tamaño de partículas

– Norma Inglesa (20, 10, 5 ,1 mm)

– Norma Española (25,10, 5, 4, 1 mm)

• Para conocer las propiedes físicas, el estudio debe centrarse en la fracción menor de 1 mm (0.5, 0.25, 0.1mm)

Tamaño de partícula y las propiedades físicas

Distribución del Tamaños de partícula

• Los sustratos están compuestos por un amplio rango de tamaño de partículas.

• Los valores promedios no nos indican claramente las propiedades físicas.

• Las curvas de distribución determinan un % del peso asignado a cada tamaño

Curva de distribución

Porosidad- elementos finos

Factores que hacen variar la distribución del tamaño de partículas

• Tipo de material

• Naturaleza orgánica o mineral

• Sistema de recolección

• Tratamientos realizados (trituración, tamizado )

– Turbas ( evolución y recolección)

– Cortezas ( trituración)

Curvas Sumativas

Índice de Grosor

• Porcentaje acumulado de partículas superiores a 1mm

• Correlacionado con:

–POSITIVA =>la porocidad de aire

–NEGATIVA => la capacidad de retención de agua

• Necesario determinarlo para cada caso y mezcla

Corteza y Lignito (carbon mineral)

Porosidad

• Espacio poroso

Partículas de sustrato

+ Espacio poroso

solido

Espacio poroso

Volvamos a las tortas

M seca10%

E Agua50%

E Aire40%

Suelo Sustrato

Distribución de la porosidad

• La porosidad total de un sustrato será la suma de:

– Porosidad entre partículas (grandes)

– Porosidad dentro de las partículas (pequeños)

– Poros cerrados dentro de las partículas, (no efectiva)

Porosidad Total- Densidad Aparente

La Dap permite:

• Conocer la porosidad.

• Cantidad de solido contenido en un volumen de sustrato.

• Preparación de mezclas de porosidad conocida

• Ejecución e interpretación de análisis en base a volumen.

Cálculo Dap ( en seco)

• Cociente entre Peso seco de un volumen conocido de sustrato y ese volumen

DAP= Ps Vs

Variables asociadas

Valores de Dap

Porosidad Efectiva – Porosidad cerrada

Materiales con estructura celular de poros cerrados

Porosidad de Aire

Factores que afectan la porosidad de Aire Agregado de aditivos de diferente granulometría

Densidad aparente

Con la Degradación del material orgánico

Porosidad de agua (poros pequeños)

Retención de nutrientes (CIC)

> Rango de tamaños de partícula (reacomodamiento)

Porosidad

Porosidad de aire

Índice de grosor

Menor

Mayor

Menor

Menor

Menor

Menor

Menor

Menor