Cómo se desarrolla y se comporta el pH en nuevos sustratos

Gestión del pH en sistemas sin turba o con contenido reducido de turba

Las nuevas mezclas de sustrato se comportan de manera diferente a las mezclas de turba tradicionales, y el pH puede cambiar más rápidamente. Controlar de cerca el pH durante las primeras semanas, seleccionar los fertilizantes adecuados y comprender la capacidad retentora del sustrato, son pasos esenciales para mantener condiciones de crecimiento de las plantas estables.

De hecho, con la introducción de nuevos sustratos, ya sea sin turba o con contenido reducido de turba , muchos productores están observando mayores fluctuaciones del pH de lo que estaban acostumbrados en las mezclas tradicionales a base de turba. Dependiendo de los componentes utilizados, los valores de pH pueden subir concisamente al principio y luego caen más o menos rápido durante las primeras semanas de cultivo.

Sin embargo, valores de pH estables dentro del rango óptimo son esenciales para:

• Desarrollo saludable de las raíces
• Absorción de nutrientes
• Rendimiento general de la planta

Por qué es importante el pH en los sustratos de cultivo basados en alternativas a la turba

El valor del pH de un sustrato influye en varios procesos clave, como la disponibilidad de nutrientes, la actividad microbiana, el crecimiento y la función de las raíces, la solubilidad de los elementos tóxicos y el equilibrio general de la solución nutritiva. Para la mayoría de las plantas cultivadas, el rango óptimo de pH está entre 5.5 y 6.5-7.5 donde los nutrientes pueden absorberse de manera eficiente. Las plantas ericáceas o amantes de la lima (especies acidófilas) tienen diferentes requisitos y se desarrollan en ambientes con un pH tan bajo como 4.0.

La siguiente tabla indica cómo reaccionan los elementos nutritivos al pH y, por lo tanto, la influencia del pH en su disponibilidad para las plantas ornamentales.

Cómo se comporta el pH en los nuevos sustratos

Las mezclas de turba tradicionales son naturalmente ácidas pero químicamente estables. Contienen menos microorganismos, menos materia orgánica activa y tienen una capacidad retenedora más predecible. Los sustratos sin turba y con contenido reducido de turba, por otro lado, contienen materiales con diferentes tipos de:

• Capacidades de amortiguación
• Actividad microbiana
• Propiedades químicas

Estas mezclas son sistemas biológicamente activos con más oxígeno, más microorganismos y más materia orgánica degradable, todo lo cual contribuye a cambios de pH más rápidos y dinámicos. Como resultado, el pH a menudo sigue un patrón característico: un aumento inicial corto , seguido de una disminución gradual o rápida .

Veamos ahora el aumento inicial del pH y su posterior caída.

1. Aumento inicial del pH

Algunos componentes del sustrato pueden aumentar temporalmente el pH durante los primeros días después de la siembra en macetas. Esto se debe principalmente a:

• Cal residual en la mezcla: muchos materiales sin turba (por ejemplo, compost, corteza de pino, fibra de madera) contienen cal residual o se han encalado durante la producción. Cuando el sustrato se riega por primera vez, esta cal se disuelve y eleva el pH.
• Alta capacidad de amortiguación de ciertos componentes: los abonos y las fracciones de corteza suelen tener una capacidad de amortiguación del pH más alta que la turba. Esto significa que resisten los cambios de pH e inicialmente pueden mantener el pH ligeramente más alto.
• Liberación del compuesto básico: algunos materiales orgánicos liberan compuestos básicos (alcalinos) durante la humectación y rehidratación tempranas, lo que contribuye a un aumento del pH a corto plazo.

Este aumento inicial suele ser temporal y dura desde unos pocos días hasta un par de semanas.

2. Caída posterior del pH

Después de la fase inicial, el pH normalmente comienza a disminuir. Esta disminución es más pronunciada en las mezclas sin turba porque contienen más materia orgánica activa y hay más actividad microbiana. Los principales impulsores son:

• Absorción de amonio por las plantas: cuando las plantas absorben amonio (NH), liberan iones de hidrógeno (H) en el sustrato. Esto acidifica la zona radicular y reduce el pH.
• Nitrificación microbiana:  las bacterias del suelo convierten el amonio en nitrato en dos pasos: Nitrosomonas convierte el amonio (NH) en nitrito (NO₂) y Nitrobacter convierte el nitrito (NO₂) en nitrato (NO). Este proceso libera iones H+, que reducen el pH de forma natural. La nitrificación suele ser más rápida en las mezclas sin turba porque contienen más oxígeno y más actividad microbiana.
• Descomposición de componentes orgánicos: la fibra de madera, la corteza y el abono continúan descomponiéndose durante el desarrollo del cultivo. Los microorganismos producen ácidos orgánicos durante la descomposición, lo que contribuye a la disminución del pH.
• Almacenamiento en búfer limitado en algunos componentes: algunas alternativas a la turba (por ejemplo, la fibra de madera) tienen una baja capacidad amortiguadora, lo que significa que no pueden estabilizar el pH con la misma eficacia que la turba. Esto permite que el pH baje más rápidamente.

Qué sucede cuando el pH es bajo

Con la excepción de las plantas ericáceas, la mayoría de las plantas experimentan dificultades en condiciones ácidas (<5.0), que incluyen:

• Exceso de absorción de micronutrientes: un pH bajo aumenta la solubilidad de ciertos micronutrientes, especialmente el manganeso. El exceso de manganeso puede reducir el crecimiento de las raíces y limitar la absorción de nutrientes.
• Deficiencias de nutrientes: las condiciones ácidas reducen la disponibilidad de potasio, magnesio, fósforo y calcio. Esto puede provocar síntomas visibles de deficiencia incluso cuando los nutrientes están presentes en el sustrato.
• Toxicidad por aluminio: por debajo de un pH de 5.5, el aluminio se vuelve soluble y puede dañar las puntas de las raíces, lo que reduce la absorción de agua y nutrientes.
• Capacidad reducida de intercambio catiónico (CEC): a medida que el pH disminuye, los iones de hidrógeno (H+) desplazan los cationes de los nutrientes, lo que reduce la capacidad del sustrato para retener los nutrientes.
• Inhibición de microorganismos beneficiosos: ambos grupos de bacterias nitrificantes son sensibles al pH bajo. Por debajo de pH 5.0, Nitrobacter la actividad se detiene por completo, lo que puede provocar la acumulación de nitritos. El nitrito es tóxico para las raíces y puede afectar el crecimiento de las plantas. Esta es una de las principales razones por las que la estabilidad del pH es fundamental en los sistemas sin turba, donde la conversión de amonio en nitrato ya es más variable.

Lo anterior por sí solo confirma la importancia de monitorear y administrar el nivel de pH durante el ciclo de producción.

Factores clave que influyen en el desarrollo del pH

Para poder anticipar adecuadamente los desafíos y monitorear los resultados, es importante saber cuáles son los factores que pueden influir en el desarrollo y la estabilidad del pH:

• Contenido y tipo de cal – la cantidad y el tipo de cal utilizada en el sustrato determinan el pH inicial y la capacidad amortiguadora.
• Elección de fertilizantes – los fertilizantes con una alta fracción de amonio tienden a bajar el pH más rápidamente.
• Calidad del agua de riego – el agua con baja alcalinidad tiene una capacidad amortiguadora limitada, mientras que los niveles altos de bicarbonato pueden aumentar el pH con el tiempo.
• Actividad microbiana – los microorganismos producen ácidos orgánicos durante la descomposición, lo que contribuye a la disminución del pH.
• Componentes del sustrato – la fibra de madera, la corteza, el abono y otras alternativas a la turba influyen en el pH de manera diferente.

Un pH bien gestionado favorece la salud de las raíces, la absorción equilibrada de nutrientes y un buen rendimiento de la planta. Por lo tanto, el control del pH es uno de los factores más importantes para el éxito con sustratos modernos y sostenibles.