La caracterización de las propiedades físico-químicas de los sustratos (medios de crecimiento) es crucial para su uso efectivo y condiciona en gran medida el potencial productivo de las plantas, pues constituye el medio en que se desarrollan las raíces, las cuales tienen gran influencia sobre su crecimiento y desarrollo.
Entre los sistemas de producción orgánica bajo condiciones controladas, la producción de hortalizas con aplicación de enmiendas es una práctica que se ha extendido a escala mundial. Esto se debe a la mínima contaminación del ambiente que conlleva y a los resultados satisfactorios; además, ha revitalizado la idea del reciclaje eficiente de los desechos orgánicos de la actividad agropecuaria y el uso de los abonos orgánicos, buscando reducir al mínimo el uso de los fertilizantes sintéticos como vía de nutrición de las plantas.
Existe una gran cantidad de materiales que pueden ser utilizados para la elaboración de sustratos, y su elección dependerá de la especie vegetal a propagar, la época, los sistemas de propagación, el precio, la disponibilidad y las características propias del sustrato.
El productor que ha decidido utilizar como medio de cultivo un sustrato agrícola, debe decidir si lo compra listo para ser usado o si adquiere los materiales en forma separada para preparar la mezcla más adecuada a sus necesidades. Muchas veces el desconocimiento de los pasos y materiales involucrados en la preparación de las mezclas de sustratos conducen al agricultor a tomar decisiones equivocadas.
El uso de sustratos orgánicos ha cobrado gran importancia por diversas razones. Desde el punto de vista económico, su uso se ha fomentado por la agricultura orgánica, ya que es una respuesta a la mejora en las prácticas agrícolas. Dentro de los sustratos orgánicos, sobresalen la composta y la vermicomposta, debido a que sus procesos de elaboración son métodos biológicos que transforman restos orgánicos de distintos materiales en un producto relativamente estable.
La tendencia actual es la investigación de sustratos para el crecimiento de plantas, y consiste en buscar nuevos materiales o mezclas que –además de proporcionar mejores condiciones de crecimiento– disminuyan el impacto ambiental (en aspectos como el uso de fertilizantes y pesticidas) y reduzcan los costos.
Debido al incremento del precio de los fertilizantes sintéticos y a los efectos de su utilización excesiva sobre la contaminación del ambiente, y por consecuencia en la salud humana, se ha tornado necesario aplicar los elementos nutritivos en forma racional.
El uso excesivo de productos químicos en la agricultura preocupa a los consumidores por el nivel de contaminación que los frutos pudieran tener, así como por los problemas ambientales y la presencia de compuestos residuales en los suelos agrícolas.
Para reducir el impacto de los agroquímicos sobre el ambiente y la calidad de los productos, se recomiendan sistemas de producción orgánica que reduzcan o supriman el uso de fertilizantes, insecticidas, herbicidas, hormonas y reguladores de crecimiento inorgánicos.
La agricultura orgánica es una alternativa para la producción sostenida de alimentos limpios y sanos, puesto que es un sistema de producción en el cual no se utilizan insumos contaminantes, nocivos para las plantas, para el ser humano, el agua, el suelo y el medio ambiente.
Al respecto, la vermicomposta es un material que se ha convertido en una opción de sustrato para los cultivos, gracias a las características que confiere al medio de crecimiento y por el aporte de nutrimentos, además de que su utilización favorece la disminución del deterioro del medio ambiente, al aprovechar los diversos desechos agropecuarios.
Sin embargo, un material por si solo es poco probable que cubra todas las necesidades para el desarrollo de las plantas, por lo que es preciso hacer mezclas de materiales con diferente propiedades físico-químicas, lo cual se subsana con la elaboración de un nuevo sustrato para obtener mejores condiciones de crecimiento. Los materiales inertes utilizados en conjunto con materiales orgánicos son importantes para la obtención de buenos resultados, dado que la materia orgánica es un componente activo, y su incorporación en el sustrato inorgánico mejora el espacio poroso, incrementa la retención de humedad y la capacidad de intercambio catiónico.
Por ejemplo, las compostas y vermicompostas han favorecido el desarrollo de tomate en invernadero, lo que se atribuye al contenido de elementos nutritivos, pudiendo inferir que las necesidades nutritivas del cultivo fueron satisfechas al mezclar estos dos materiales como medio de crecimiento. Con esta alternativa para sustituir la fertilización inorgánica, se encontraron efectos significativos del sustrato orgánico en los días a floración, contenido de sólidos solubles y tamaño de fruto.
Hay que señalar que se detectó mayor rendimiento en el sistema de fertilización inorgánica que en el sistema orgánico. Sin embargo, la disminución en la producción en las mezclas con sustratos orgánicos, podrá ser compensada con el valor del producto orgánico.