Medición de oxígeno disuelto en las soluciones de nutrientes para hidroponía

En los sistemas hidropónicos las plantas se cultivan en ambientes sin suelo y reciben todos los nutrientes esenciales a partir de una solución hidropónica, en estas soluciones se miden parámetros como el pH, CE/TDS, y concentraciones específicas de nutrientes; sin embargo, un parámetro que comúnmente se pasa por alto es el oxígeno disuelto. El oxígeno es importante para el desarrollo de un sistema de raíces saludable, tanto para la respiración de la raíz, como para dar soporte a la comunidad benéfica de bacterias aeróbicas en la zona adyacente; niveles bajos de este gas en la zona de la raíz provocan un menor desarrollo de las mismas, una absorción limitada de nutrientes y un incremento en la población no deseada de bacterias y hongos que provocan estrés en la planta.

Hay muchos tipos de sistemas hidropónicos, pero algunos de los más comunes son: cultivos de aguas profundas, donde las raíces de la planta se sumergen en una solución de nutrientes; sistemas aeropónicos, donde las raíces de la planta crecen en el aire y son rociados con soluciones de nutrientes; técnica de película de nutrientes, donde las puntas de las raíces están en contacto con una superficie humedecida con la solución de nutrientes; y sistemas de irrigación pasivos o por goteo, donde las raíces de las plantas crecen en un medio inerte como turba de cacao, lana de roca, o perlita, y una solución de nutrientes pasa lentamente a través de dichos materiales. En los sistemas de raíces sumergidas, es esencial airear la solución de nutrientes para asegurar un desarrollo saludable de la raíz, se recomiendan niveles de oxígeno disuelto (OD) iguales o mayores a 5 mg/L, lo contrario puede resultar en el detrimento o muerte de las plantas. Sin embargo, en los invernaderos es difícil mantener concentraciones de 5 mg/L, ya que al aumentar la temperatura del agua, la solubilidad del oxígeno disminuye; por lo anterior, las altas temperaturas en los invernaderos disminuyen la concentración de OD y aumentan la respiración de la raíz y el consumo de oxígeno por la planta. Se pueden obtener concentraciones de OD mayores a 5 mg/L mediante aireación con difusores de oxígeno, bombas de aire, y agitación rápida como métodos físicos, o adición de químicos como peróxido de hidrógeno u ozono.

Aplicación

Un vivero contactó a Hanna Instruments porque necesitaba medir el oxígeno disuelto en su sistema de irrigación de agua, usaban una combinación de métodos basados en sistemas hidropónicos de cultivo en suelos e irrigación pasiva, y necesitaban medir el OD en sus tanques de reserva y en las soluciones hidropónicas de nutrientes en varios puntos del invernadero. El cliente usaba bombas de aire y piedras aireadoras para saturar su sistema de irrigación con hasta 10 mg/L de oxígeno, de esta forma se aseguraba de mantener la concentración por arriba de los 5 mg/L hasta que la solución de nutrientes recorriera todo el invernadero.

Hanna ofreció el medidor edge® OD HI2004, que mide oxígeno disuelto en un intervalo de 0.00 a 45.00 mg/L con una resolución de 0.01 mg/L y una alta exactitud de ±1.5% de la lectura ±1 dígito. La sonda polarográfica de OD HI764080 es delgada, de 12 mm de diámetro y permite al cliente tomar mediciones in situ en todo el invernadero, la sonda de temperatura integrada al sensor de OD permite una compensación automática de temperatura para una mayor exactitud en cada medición. También se puede activar la compensación de altitud y de salinidad con simplemente introducir la presión barométrica y la salinidad desde el menú del medidor. El cliente apreció que tanto el electrolito como las membranas de OD fueran fáciles de reemplazar, el soporte de pared le permitió tener la sonda de OD cerca del tanque de reserva para realizar mediciones en tiempo real. La batería integrada y el diseño tipo tablet del edge® OD ofreció la portabilidad necesaria para hacer mediciones en todo el invernadero; en resumen, edge® OD HI2004 fue el equipo perfecto para las necesidades de medición de OD del vivero.

Medidor edge® dedicado para oxígeno disuelto