El pH es uno de los parámetros fundamentales de una solución nutritiva, ya que tiene un rol fundamental en la disponibilidad de los elementos para las plantas. Fuera del rango ideal de pH los elementos se pueden insolubilizar, dando paso a formas no asimilables por las raíces. Además, un pH extremo daña las raíces.
Los diagramas de Troug constituyen una forma gráfica de observar la influencia del pH en la disponibilidad de los nutrientes. Básicamente se tienen barras, a mayor grosor más disponibilidad. El diagrama más difundido es el aplicable al cultivo en suelo, pero también existen diagramas adaptados para cultivo en sustrato.
Rango óptimo de pH
De manera general el rango óptimo de pH para la producción en suelo va de 6.2 a 6.9, mientras que para sustrato va de 5.5 a 6.5. Sin embargo, se trata de generalizaciones y habrá cultivos que se salgan de estas. Eso sí, de manera práctica se maneja 6.5 a 7.0 para suelo y 5.5 a 6.0 para sustrato.
Es importante mencionar que las plantas modifican el pH del entorno radicular debido a la absorción diferencial de los iones que se encuentran en la solución nutritiva. Lo hacen para mantener el equilibrio de cargas: Si la planta toma aniones libera OH- y alcaliniza la solución, y si toma cationes libera H+ y acidifica la solución.
Relación entre el pH y el fósforo
El pH influye en gran medida en las especies fosfatadas. El fosfato en una solución puede encontrarse como ácido fosfórico sin disociar (H3PO4), ión dihidrogenofosfato (H2PO4–), hidrogenofosfato (HPO4-2) y fosfato (PO4-3) en función del pH.
A pH 5.5, el 98 % de todo el fosfato presente estaría como H2PO4–. A pH 6.5, un 83 % está en forma de H2PO4– y un 16 % como HPO4-2. A pH 7.2, el 50 % del fósforo está como H2PO4– y la otra mitad como HPO4-2.
Las plantas son capaces de tomar tanto H2PO4– como HPO4-2, pero este último precipita con el calcio muy fácilmente, formando CaHPO4, lo que puede ser un problema si se trabaja con altas concentraciones de ambos nutrientes.
Relación entre el pH y los micronutrientes
Los micronutrientes dejan de estar disponibles para las plantas cuando el pH supera 6.5, por lo que se suelen añadir en forma de quelatos, que son compuestos de mayor estabilidad que les permiten estar disponibles a pH más altos. Me refiero a hierro, principalmente, aunque también a cobre, zinc y manganeso.
Los quelatos de hierro más conocidos son EDTA, EDDHA y DTPA. EDTA es estable a 6.0-6.5, EDDHA es estable entre 4.0-9.0 y DTPA es estable hasta 7.0-7.5. Todos los quelatos son inestables a pH < 3.0. Los quelatos más estables presentan problemas porque liberan poco hierro y las raíces no lo absorben fácilmente.
Los quelatos de otros metales (Mn, Cu y Zn), normalmente en forma de EDTA, son estables en los pH normales en soluciones nutritivas. De todas formas, la afinidad de los quelatos por estos elementos no es demasiado alta, pudiéndose desplazar por el calcio o el magnesio presente en los suelos.
Equilibrio de las especies carbonatadas
El pH de un agua de riego está definido principalmente por el contenido relativo de carbonatos y bicarbonatos. Esto porque el pH es el principal factor que determina el paso de carbonato a bicarbonato, a ácido carbónico y a dióxido de carbono.
En una solución con altos contenidos de bicarbonatos, el pH de la solución puede cambiar con el tiempo debido a ese dióxido de carbono disuelto en agua. Suele ser frecuente que el pH suba hasta una unidad desde la adición de ácido en los cabezales hasta que llega la solución a los emisores.
Para efectos prácticos se considera que cuando la concentración de bicarbonatos es de aproximadamente 0.5 mmol/L, el pH de la solución nutritiva está entre 5.5 y 6.0. En aguas con mayor contenido de carbonatos y bicarbonatos que el deseado, se baja el pH mediante la adición de compuestos ácidos.
Relación amonio/nitrato
En condiciones normales aproximadamente el 70 por ciento de todos los iones absorbidos por las plantas corresponden a nitrógeno en cualquiera de sus dos formas. Por tanto, es importante saber que manipulando la relación NH4+ / NO3– podemos modificar el pH de la solución nutritiva.
El amonio es un ion que las plantas absorben con gran facilidad, muy por encima del resto de cationes. Cuanto más amonio haya en la solución nutritiva menos nitratos se absorben. Si las raíces absorben más amonio el pH se vuelve ácido y si absorben más nitrato se vuelve básico.
La relación NH4+ / NO3– recomendada para cultivo en sustrato es de 1/10, siempre y cuando las condiciones de luminosidad sean altas. Para cultivo en suelo la relación puede aumentar a 5/10, sobre todo para aquellos cultivos con fruta. Sin embargo, hay que tener en cuenta que el exceso de amonio pueden generar toxicidad en la mayoría de los cultivos.
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