fertirrigacion raspa

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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE TAMAULIPASFacultad de ingeniera y ciencias.

Fertirrigacion

Aarn Isain Melendres lvarez.

INDICESITIACION ACTUAL DE LA FETIRRIGACION Situacin actual y perspectiva del consumo de fertilizantes. Estimacin de consumo de fertilizantes en los prximos aos. Fertilizantes y medio ambiente. Fertirrigacion racional de los cultivos. Fertirrigacion. Bibliografa. FERTIRRRIGACION ASPECTOS BASICOS Situacin actual del sistema de Fertirrigacion. Ventajas e inconvenientes. Hidropona y Fertirrigacion. Esquema del proceso de Fertirrigacion. Temas bsicos de la Fertirrigacion. Interaccin entre la solucin fertilizante y agua de riego. CLCULO Y PREPARACIN DE SOLUCIONES FERTILIZANTES Clculos de las cantidades de fertilizantes necesarias para preparar la disolucin ideal u optimizada por hidropona teniendo en cuanta la calidad de agua de riego. Preparacin de la disoluciones con fertilizantesa la carta. Problemas tipo de Fertirrigacion. Manejo de fertilizantes simples, slidos y cidos. Manejo de fertilizantes complejos. Manejo de fertilizantes complejos lquidos concentrados. Bibliografa

Aaron Isain Melendres Alvarez.

CABEZAL DE RIEGO Filtrado. Hidrociclones. Filtros de mallas. Filtros de arena. Filtros de anillas. Inyeccin de fertilizantes. Tratamiento de las obturaciones. Bibliografa PROGRAMACIN DE RIEGO Mtodo del balance del agua del suelo. Valores del agua del suelo. Programacin de riego. Mtodos basados en parmetros del suelo. Uso del tensimetro para decidir los riegos. Mtodos basados en parmetros de planta. Otras consideraciones. Bibliografa. FERTIRRIGACION EN FRUTALES Fertirrigacion de ctricos. Relacin agua suelo planta. Necesidades de agua. Dosis de riego. Frecuencia de riego. Crecimiento y produccin de los ctricos en relacin con los dficits hdricos. Riego con escasez de agua. Bibliografa.


FERTIRRIGACION RACIONAL DE CTRICOS. Calculo de las dosis anuales de abonado. Optimizacin de la dosis recomendada. Disoluciones fertilizantes de partidas. Diagnostico de nutricin. Diseo y formulacin de las soluciones fertilizantes.


IntroduccinHoy en da las superficie cultivadas son limitadas, tienden a reducir como consecuencia del crecimiento de las zonas urbanas y del deterioro debido a la salinidad, la erosin y la desertizacin, y desde un punto de vista de conservacin de nuestro hbitat, no podemos destinar mas superficie al cultivo en detrimento de las grandes masas forestales. Teniendo en cuentas estas delimitaciones, el aumento de la produccin de alimentos y fibras solo puede venir como consecuencia de una intensificacin de la agricultura, es decir, obtener un mayor rendimiento por unidad de superficie de tierra cultivada.

Para obtener mejores rendimientos de los cultivos, y por lo tanto una mejora de la produccin de los alimentos y de su calidad, debemos utilizar mas eficientemente los recursos naturales, como son la tierra, el agua y los nutrientes que podemos extraer de la naturaleza, potenciando, al mismo tiempo, el estudio de nuevas tecnologas que nos permiten desarrollar cultivos mas eficientes, y que al mismo tiempo, nos permiten obtener productos agrcolas seguros y de calidad. Sin embargo una aplicacin mas eficientes en los recursos naturales, si bien necesaria, no es suficiente ante el escenario descrito; necesidad de aumentar la cantidad de alimentos asegurando su calidad y escasez de zonas destinadas a los cultivos.

Es por ello por lo que desempea un papel absolutamente importante imprescindible, y lo har aun con mas fuerza en el futuro, el sector de los fertilizantes minerales. Sector que hace posible aumentar el rendimiento de los cultivos sin tener que aumentar la superficie cultivable. En definitiva, la produccin de alimentos en las condiciones descritas, es decir, en cantidad y calidad, y considerando la limitaciones de los recursos naturales y laAaron Isain Melendres Alvarez.

Superficie cultivable, requiere una fuente de nutrientes adicionales que los suelos no poseen y que solo los fertilizantes minerales pueden proveer en las cantidades, formas y pocas que las plantas requieren para el desarrollo de cada uno de los estados fenolgicos. Por lo tanto, y partiendo de una absoluta necesidad de la aplicacipon de los fertilizantes minerales en el futuro, la cuestin fundamental es su correcto empleo, compaginando los esfuerzos para obtener altos rendimientos de alimentos con los criterios de una agricultura sostenible, que sea respetuosa con el medio ambiente.


Fertirrigacion.Fertirrigacion o fatigacin, son los trminos para describir el proceso por el cual los fertilizantes son aplicados junto con el agua de riego. Este mtodo es un componente de los modernos sistemas de riego a presin como; aspersin, micro aspersin, pivote central, goteo, exudacin, etc. Con esta tcnica, se puede controlar fcilmente la parcializacin, la dosis, la concentracin y la relacin de fertilizantes.

En algunos pases como USA, Israel, Holanda, Italia y Espaa la Fertirrigacion es una tcnica generalizada, principalmente con el desarrollo de modernos sistemas de irrigacin y por la calidad de los fertilizantes. Adems, las reas agrcolas en otros pases desarrollados y en vas de desarrollo, las reas agrcolas bajo riego a presin son cada da ms grandes e involucran cultivos que bajo otras condiciones no hubiera sido posible desarrollar.


Evolucin de la demanda de nutrientes.

A nivel mundial.El consumo mundial de nutrientes en la campaa 2003/2004 fue superior a los 141 millones de toneladas, de los que 85 son de N, 33 son de P 2O5 y 23 son de K2O. como se puede ver en la fig. 1.1 hace 20 aos el consumo total era de 115 millones de toneladas, lo que supones que el crecimiento global en dicho periodo ha sido de un 22%, este fuerte incremento se debe, fundamentalmente, al consumo de nitrgeno.


Si estudiamos el consumo mundial a lo largo de las dcadas, veremos que durante los aos 60 y 70 hubo un paulatino aumento del consumo de todos los nutrientes, mas agudizado en el nitrgeno. A fines de los 80 se empez a frenar esta demanda tan fuerte, llegando a producirse una continua disminucin del consumo que en los aos 93-94 llego a un mnimo, para luego ir aumentando hasta nuestro tiempos actuales, pero de la forma menos pronunciada que es en las dcadas anteriores. A nivel de marcado mundial hay varios factores que influyen en los equilibrios oferta/demanda de fertilizantes, el desfase actual entre producciones y consumo interno de los pases del este y el concreto Rusia, con influencia en los precios de los nitrogenados, el marcado de china por su gran magnitud y por que en el se estn produciendo grandes cambios de orientacin en cuanto al uso de materias orgnicas y posibles tasa a las importaciones de fertilizantes, y el mercado de la india, en el que se esta incentivando el uso de fertilizantes. Si analizamos el consumo mundial en funcin del nivel de desarrollo de los pases, podemos decir que del consumo total de nutrientes, los pases desarrollados * consumen un 35 %, mientras que los pases en vas de desarrollo** consumen un 65 %.


Por otra parte, hay que destacar que en la actualidad china, que forma parte del grupo de los pases del este de Asia, consume casi el 28 % del consumo mundial de nutrientes y consume el 77 % de los nutrientes totales de los pases en vas de desarrollo, al consumir en el ao 2002/2003; 39 millones de toneladas de nutrientes. Como fuerte consumidos mundial en nutrientes de fertilizantes le sigue EEUU, con un porcentaje cercano al 14 % (19 millones de toneladas ), a continuacin india con un 11 % (16 millones de toneladas), Europa occidental con otro 11 % (15.4 millones de toneladas), y Brasil con un 5.4 % ( 7.6 millones de toneladas). Las previsiones globales para 2003/2004 prevn que el consumo de fertilizantes fosfatados progresaran mucho mas rpidamente que la demanda de nitrogenados y potsicos.


Si estudiamos el consumo en la campaa 2002/2003 por pases europeos, Francia es el mayor consumidor con 3,9 millones de toneladas nutrientes, seguido de Alemania con 2,6 millones de toneladas y a continuacin estara Espaa con 2,2 millones de toneladas, despus le seguira Reino Unido (1,8) y a continuacin Italia (1,6). Pero ms que el valor absoluto del consumo por pases, lo que interesal ar es el consumo relativo por hectrea cultivada que evidencia el mayor o m uso que los agricultores estn haciendo de los fertilizantes. Es obvio que la comparacin no es homognea por la distinta climatologa de cada pas, los diferentes aprovechamientos y rendimientos desiguales de los cultivos, las variadas alterna tivas, etc., pero s proporciona una cierta orientacin. Espaa, como aparece e tabla 1. 1, est por debajo de la media europea, mientras que hay pases como Ho da que se encuentra por encima de la media de consumo por superficie cultivada.


A nivel mundial El pronstico de la FAO relativo a la produccin mundial de se cifra ahora en un volumen sin precedentes de 2.042 millones de tn, un' 8,4% ms que el ao anterior. De cumplirse las proyecciones, y aun teiid1encuenta una mayor utilizacin mundial de cereales prevista en 2004/2005* debera registrarse un excedente importante por primera vez desde 1999/2000. Lo cual significa que las reservas mundiales de cereales deberan aumentar al final de las campaas de 2004/2005, un dato positivo para la seguridad alimentaria mundial tras las fuertes reducciones experimentadas en los ltimos cuatro aos. La reposicin se prev principalmente entre los mayores exportadores de cereales de los pases desarrollados, cuyo porcentaje de existencias mundiales de trigo y cereales secundarios alcanzar un nivel muy superior a la media de los ltimos aos. Otro hecho positivo para la situacin mundial de los cereales sera la disminucin prevista en la tasa de agotamiento de las reservas de China, debida principalmente a una fuerte recuperacin de la produccin. En los ltimos aos la gran reduccin de las existencias registrada en China ha representado la mayor parte del agotamiento de las existencias mundiales.

En trminos generales, la FAO ha estimado un incremento en la produccin de los cultivos para el ao 2030 de aproximadamente un 57 % respecto a la produccin 1995/1997. Estos incrementos implican unas necesidades de fertilizantes crecientes, que sern ms altos en los pases en vas de desarrollo que en los pases desarrollados. Los que estn en vas de desarrollo debern aportar para elAaron Isain Melendres Alvarez.

2030 el 72 % de la produccin agrcola mundial en comparacin con el 53 % que ocupaban en 1961/1963. En su previsin, la FAO cifra en 167 millones de nutrientes (N+P205 + K20) las necesidades para el ao 2015 y en 199 millones de nutrientes (N+P205 + K2O) para el ao 2030. Estos incrementos suponen crecimientos anuales de entre el 0,7 y el 1,3 %. Los mayores incrementos se esperan en el Sur y Este de Asia y en el Norte y Sur de Amrica.

El sector de los cultivos oleaginosos continuar creciendo en los pases en desarrollo, experimentando fuertes cambios estructurales y todo ello conducir a que siga intensificndose la agricultura en estos pases, en los que se cultivar y regar una superficie mayor y se obtendrn mayores rendimientos.

Fertilizantes y medio ambiente. Bockman et al. (1990) El inicio del movimiento medioambiental, hace 30 aos, ha tenido un profundo impacto en el mundo. Cada vez son ms las personas que estn preocupadas por las amenazas a la naturaleza, al medio ambiente, y, por ltimo, contra el hombre como consecuencia de las prcticas industriales y sociales.


Entre estas amenazas se incluyen la polucin, la destruccin de hbitats, el agotamiento de los recursos minerales y biolgicos, los posibles cambios en los patrones del tiempo ocasionados por la quema de los combustibles fsiles, el efecto invernadero, la destruccin de la capa de ozono y las posibles conexiones entre estos factores y el cncer y otras enfermedades. Tenemos serias razones para estar preocupados por el medio ambiente en nuestro planeta. El extraordinario crecimiento de la poblacin mundial durante los ltimos siglos (un crecimiento que contina) y el aumento en el consumo per cpita, estn ejerciendo una gran presin sobre los recursos y el medio ambiente. En la mayora de los casos, los efectos son locales, pero hay signos de que la totalidad del medio ambiente est cambiando debido a la accin del hombre. La agricultura moderna es considerada por muchos como una de las principales contribuidoras a las enfermedades medioambientales actuales. La agricultura se considera una de las principales fuentes de contaminacin (eutrofizacin de las aguas dulces y marinas, incremento de las concentraciones de nitrato en las aguas subterrneas y superficiales, y residuos de pesticidas en el suelo, el agua y los alimentos). Es cierto que los agricultores han sido menos conscientes en lo relacionado con el medio ambiente que lo que se hubiera deseado, y se necesita una normativa apropiada y cambios de las prcticas actuales. La industria de los fertilizantes no ha escapado intacta del debate pblico sobre los aspectos medioambientales de la agricultura moderna. Segn algunas opiniones, la utilizacin de fertilizantes minerales es la raz de muchos problemas medioambientales de la agricultura. Y an ms, a menudo el pblico en general considera que las plantas de fertilizantes son parte de las "industrias chimenea", lo que contribuye en gran medida tanto a la contaminacin local como a la global. La industria de los fertilizantes ha estado tratando aspectos medioambientales durante los ltimos 25 aos, y es mucho lo que se ha conseguido. De todas formas, la industria tiene todava una enorme tarea que llevar a cabo. Primero debe tratar de resolver los problemas medioambientales todava existentes asociados con la produccin de fertilizantes. En segundo lugar proporcionar asesoramiento al sector agrcola sobre el uso correcto de los productos. Por ltimo, pero no por ello menos importante, debe presentar la realidad de laAaron Isain Melendres Alvarez.

agricultura moderna y del uso de los fertilizantes a las personas que toman las decisiones y al pblico en general. Los aspectos relacionados con la agricultura y el medio ambiente son muy complejos. El conocimiento cientfico es muy amplio en este campo. El debate pblico no siempre refleja estos estudios. Es de una importancia clave utilizar lo que se conoce, e ir en busca de nuevos conocimientos cuando se necesiten. Las acciones reguladoras basadas en estudios insuficientes pueden llevar a situaciones en las que es peor el remedio que la enfermedad. A continuacin presentamos un breve anlisis de parte del trabajo llevado a cabo en Yara Iberian en estas reas durante los ltimos aos. En el informe "Agricultura y Fertilizantes" puede encontrarse una versin ms completa del material relativo a los aspectos medioambientales del uso de fertilizantes.

Misin de la industria de fertilizantes: alimentar a la poblacin La industria de los fertilizantes es a nivel mundial una gran industria en expansin. Su tarea fundamental es proporcionar a la agricultura nutrientes para plantas, de forma que las plantas puedan utilizarlos para desarrollarse (tabla 1.3). La Industria hace esto mediante la fijacin del nitrgeno en el aire para la produccin de amoniaco, la explotacin de roca fosfatada y su conversin a fosfatos solubles y potasa mineral. Los nutrientes de plantas se suministran a la agricultura en varias formas fsicas y composiciones qumicas, tabla 1.3, con un volumen total del orden de los 400 millones de toneladas/ao.


Los fertilizantes, como contribucin a la agricultura, son responsables de ms del 40 % de la produccin mundial de alimentos. Esta participacin aumentar a medida que aumente la poblacin mundial (fig. 1.7), y se ponga lmite a las nuevas tierras para cultivos.


Retos medioambientales Los retos medioambientales de la industria de los fertilizantes pueden clasificarse en dos grupos: los relacionados con la produccin de fertilizantes, y los relacionados con el uso de fertilizantes en la agricultura.

. Produccin de Fertilizantes. Plantas y Procesos Los principales retos para la industria en este campo son los siguientes: Emisiones de las fbricas a la atmsfera y al agua. Contribucin de la produccin de fertilizantes al efecto invernadero global y a la destruccin de la capa de ozono. Sostenibilidad de la produccin de fertilizantes-confianza en recursos no renovables.


. Emisiones a la atmsfera y al agua procedentes de las fbricas En la fig. 1.8 se muestra una representacin simplificada de la produccin de fertilizantes, y de cmo se relacionan entre s las diferentes fases del proceso. Es esencial para la Industria de los Fertilizantes, al igual que para otras industrias, operar segn los estndares aceptables en lo que respecte a emisiones a la atmsfera y al agua. Hasta el momento la normativa ha sido nacional pero como consecuencia de que los diferentes gobiernos son conscientes de que, desde el punto

La industria de los fertilizantes ha estado trabajando intensamente durante los ltimos 20-30 aos para hacer que sus unidades de produccin sean razonables y aceptables desde el punto de vista medioambiental. En pases como Noruega, al sustituir unidades antiguas por otras nuevas, las emisiones a la atmsfera y al agua se han reducido en ms del 90 % por unidad de fertilizante producida. Un importante reto medioambiental asociado con la produccin de fertilizantes que contienen fosfato est relacionado con su extraccin y las impurezas


(particularmente cadmio) en los alimentos (roca fosfatada) y la coproduccin de yeso en la produccin de cido fosfrico. En la extraccin de roca fosfatada, al igual que en cualquier operacin minera, se deben tomar medidas de seguridad satisfactorias para evitar la polucin de las aguas subterrneas. Adems en el caso de la explotacin a cielo abierto, la recuperacin de la tierra es obligatoria en muchas reas y, a su debido tiempo, probablemente esta recuperacin ser introducida en todos los lugares. Asimismo, la correcta manipulacin del yeso fosforado es esencial para evitar problemas medioambientales. El yeso en s mismo no es el problema. Es un mineral que surge de forma natural, y un constituyente del agua marina. El problema estriba en el drenaje de las aguas que contienen fosfato a las aguas subterrneas. En occidente existe un contacto directo con los productores y las autoridades para desarrollar una eliminacin satisfactoria del yeso desde el punto de vista medioambiental. La experiencia de la eliminacin del yeso al mar est desapareciendo, debido a la eutrofizacin de las aguas costeras. Para las rocas gneas, tales como fosfato de Kola, el nivel de impurezas no es un problema. Para algunas de las rocas sedimentarias, que representan la mayor parte de las reservas de fsforo, el contenido de cadmio puede ser muy alto (tabla 1.4). A muy largo plazo, desde la perspectiva de la agricultura econmicamente viable, el uso de estas rocas como fuente de P205 es considerado daino, puesto que el cadmio puede acumularse en el suelo, y en ltima instancia llega a ser un peligro para la salud del hombre debido a su absorcin por las plantas.

La industria de los fertilizantes es plenamente consciente de que debe proporcionar productos que no contribuyan a la acumulacin daina de metales pesados en el suelo.


En la actualidad, no existe en la prctica un proceso completo de eliminacin del cadmio. Sin embargo, estamos llegando a soluciones tcnicas para este problema. Lo que est claro es que tales esquemas de eliminacin incrementarn substancialmente el coste del P205. Las autoridades reguladoras Europeas estn contemplando la introduccin de lmites de cadmio en los fertilizantes.

La contribucin de la produccin de fertilizantes al efecto invernadero global y la destruccin de la capa de ozono Adems de limitar las emisiones de nutrientes de las plantas a la atmsfera y al agua, la industria se enfrentar a cuestiones referentes a su contribucin al efecto invernadero global y a la eliminacin de la capa de ozono. La produccin de fertilizantes emite (CO2) (produccin de amoniaco) y xido nitroso (N20) (producciones de cido ntrico), ambos son gases "invernadero" (tabla 1.5).

Las emisiones de CO2 en la produccin de amoniaco es algo inevitable con la tecnologa actual basada en productos petroqumicos. Sin embargo, el grado de las emisiones de CO2 es algo que puede verse afectado por la eleccin de las materias primas. Afortunadamente el gas natural, que es la materia prima ms comn para la produccin de amoniaco, es tambin la materia prima con la produccin ms baja de CO2 por tonelada de amoniaco:


Adems, el consumo de energa por tonelada de amoniaco se convierte en un aspecto ms importante, puesto que las emisiones de CO2 son directamente proporcionales al consumo de energa (tabla 1.6). En el consumo general de combustibles fsiles en el mundo, la produccin de fertilizantes supone alrededor de un 2 %. Sin embargo, debe tenerse en cuenta la posicin exclusiva de los fertilizantes: su habilidad para eliminar CO2 de la atmsfera al promover el crecimiento biolgico, y para mantener carbn orgnico en el suelo. Las emisiones de N20 asociadas con la produccin de fertilizantes proceden principalmente de la produccin de cido ntrico. El xido nitroso es un derivado de la oxidacin del amoniaco, y se encuentra presente en el efluente del proceso. Hasta hace poco, el N20 se consideraba un gas inerte no daino, que se encontraba de forma natural en el aire. En la actualidad se reconoce como un gas de efecto invernadero, que tambin reacciona con la capa de ozono en la estratosfera, donde causa tanto la destruccin de ozono como su formacin. El efecto neto no est muy claro. Aunque se encuentra presente en concentraciones en el aire muy pequeas, las propiedades de atrapar el calor del xido nitroso son aproximadamente 200 veces mayores que las del CO2, y el tiempo de destruccin en la atmsfera es de alrededor de 150 aos. Por lo tanto, existen razones para explorar formas y medios de eliminar el N20 del proceso.


. Sostenibilidad de la produccin de fertilizantes Un motivo de queja sobre la industria de los fertilizantes es que est basada en fuentes no renovables. Es importante sin embargo, presentar al pblico la visin de este tema: Que la produccin del nitrgeno en la actualidad supone solamente el 2 % del consumo anual de hidrocarburos, y que el amoniaco puede obtenerse de otras formas. A muy largo plazo el nitrgeno puede, a gran escala, conseguirse de forma biolgica para satisfacer la necesidad de alimentos. La comunidad cientfica utiliza activamente con este fin las nuevas tcnicas biotcnicas. Que el P es uno de los elementos ms comunes en la superficie de la tierra y que hay una gran reserva de P. Sin embargo, es igualmente importante para la sociedad el promover el reciclaje de los nutrientes de plantas. La cuestin no es, por ejemplo, si el fertilizante es mejor que el estircol o el fango de las aguas residuales. Todos los nutrientes contienen residuos que pueden ser reciclados, siempre que sea posible. A largo plazo, las tecnologas apropiadas para el reciclaje de residuos de trientes para la agricultura se desarrollarn y se colocarn en el lugar que les corresponde.

Agricultura, el uso de fertilizantes y el medio ambiente El debate pblico sobre el uso de fertilizantes y el medio ambiente en los p ses occidentales dura ya varios aos. Los participantes en este debate pertenec a todas las clases sociales, y representan puntos de vista diferentes. Los aspectos principales son: Escorrenta de los campos, eutrofizacin de las aguas interiores y coster Nitrato en el agua potable. Nitrato y salud. Acumulacin de metales pesados en el suelo. Continuidad de la agricultura basada en la utilizacin de fertilizantes.


Emisiones de xidos nitrosos y emisiones de amoniaco de la agricultura. En las primeras fases, el debate estuvo dominado por aquellos que sostenan que los fertilizantes eran productos qumicos venenosos que destruan el medio ambiente y envenenaban los alimentos y por lo tanto deberan prohibirse. La Comunidad Agrcola (y la Industria de los Fertilizantes) salieron a la defensiva en este debate. Se encontr poco apoyo en las instituciones acadmicas y las estaciones de investigacin que estn relacionadas con la agricultura. En muchos aspectos, algunos consideraban a los expertos parte de la agricultura moderna, por lo tanto no confiaban en ellos. Hoy en da la discusin es, por lo general, ms equilibrada y se discuten 1 temas relevantes con ms conocimiento y menos pasin. A continuacin, prese taremos brevemente nuestra visin sobre algunos de estos temas. La necesidad de fertilizantes. Eliminacin de nutrientes de las plantas con cosecha. El simple listado de los nutrientes de las plantas que se eliminan con cosecha pone de manifiesto la necesidad de fertilizantes. La fertilizacin apropiada es el mantenimiento de los niveles ptimos de nutrientes en el suelo a largo plazo. Sostenibilidad. Efectos del uso de fertilizantes a largo plazo (fig. 1.9). H quien afirma que el suelo se "cansa" y pierde su fertilidad con el paso del tiempo por el uso de fertilizantes. Los experimentos a largo plazo en el Reino Unido (150 aos) y en Alemania, muestran la continuidad de la fertilidad del suelo c el uso de fertilizantes.


Desarrollos globales en la cosecha de grano y el origen de los nutrientes (fig. 1.10). La eficacia de la agricultura moderna queda demostrada por el aumento de las cosechas. Hay muchas razones para que esto suceda, siendo las principales el aumento de la fertilizacin y el desarrollo de las plantas. Si el fin de la agricultura es alimentar a la poblacin en el futuro, este desarrollo debe continuar. La disponibilidad de agua es una cuestin clave. La disponibilidad de tierra para la agricultura est disminuyendo. La mayora de las reservas estn en las regiones de las selvas tropicales, y el estado natural de stas debera preservarse por razones ecolgicas. El destino de los fertilizantes (tabla 1.7). Las filtraciones de nitrato por la agricultura son un tema fundamental para el medio ambiente y la salud, en particular en lo que respecta al uso de estircol y fertilizantes. El debate en la actualidad no se centra en si se deberan tomar medidas para prevenir el deterioro de los recursos de agua, sino qu medidas son las apropiadas cuando se toman en cuenta los efectos y los beneficios. La filtracin de nitrato depende de muchos factores aparte del ndice de fertilizacin, por ejemplo, suelos, cosechas, rotaciones, topografa y modelos climatolgicos. La aplicacin de principios de sentido comn (que son parte de lo que a veces denomina "buenas prcticas agrcolas" en los Estados Unidos y Europa), reduce las filtraciones de nitrato a un mnimo. Algunos de estos principios se listan a continuacin:


Los cultivos como los cereales tienen sistemas radiculares profundos y grandes, que consumen el nitrgeno soluble del suelo. Los anlisis de suelo muestran muy poca o ninguna presencia de nitrgeno soluble al final de la estacin de crecimiento. Las medidas de lixiviados en la tierra cultivada se muestran en la fig. 1.11 Se debera apreciar que el grado ptimo de cosecha coincide con la cantidad mnima de nitrato lixiviado por unidad de cosecha producida.

Casi todo el nitrato lixiviado en otoo e invierno procede de la mineralizacin de los productos orgnicos en el suelo. En el estircol, parte del nitrgeno est en forma soluble, principalmente en urea y amonio. Actuar de la misma forma que el nitrgeno fertilizante. Slo puede disponerse de nitrgeno orgnico despus de una mineralizacin gradual. Esto se extender a lo largo de muchas estaciones de cultivo. La aplicacin de nitrgeno como estircol debe, por lo tanto, ser mayor que la de nitrgeno fertilizante de forma que se obtengan las mismas cosechas, fig. 1.12. Parte del nitrgenoAaron Isain Melendres Alvarez.

orgnico residual se mineralizar en otoo y correr el riesgo de ser lixiviado durante el invierno. La principal causa de la prdida de fosfato es la erosin. La filtracin de fosfatos inorgnicos es insignificante. La migracin de fosfatos por debajo del perfil del suelo se muestra en la fig. 1.13. Apenas pudo apreciarse enriquecimiento bajo la capa de arado. Si se evita la erosin y se siguen las "buenas prcticas agrcolas", los fosfatos inorgnicos no representan un problema medioambiental.


Nitrato en el agua potable/Nitrato y salud Existe una gran preocupacin por el contenido de nitrato en el agua potable. Se cree que la ingestin de nitratos causa "bebs azules" y cncer. Slo pretendemos apuntar que la metahemoglobinemia (bebs azules) ha desaparecido casi por completo en Europa Occidental y en los Estados Unidos y que, en 1985, la OMS concluy: "No hay evidencia de la relacin entre el cncer gstrico y el consumo de agua potable que contenga niveles de nitrato hasta un mximo de 10 mg N/l (45 mg NO3/1). No se ha encontrado tampoco una evidencia epidemiolgica clara que relacione el cncer gstrico y el agua potable con niveles ms altos de nitrato, pero no se puede desechar una relacin debido a lo inapropiado de los datos disponibles. El cncer gstrico est reducindose en la mayora de los pases y el riesgo debido al nitrato, si es que lo hubiera, aparecera restringido a individuos con condiciones asociadas con una baja acidez gstrica, ms que a la poblacin en general. Hay muy pocos estudios que hayan considerado que los cnceres humanos que no sean los gstricos tengan relacin con los nitratos, y ninguno de estos estudios da evidencia convincente de que la ingestin de nitrato influencie la incidencia de cncer de otro tipo". El nitrato se encuentra presente en la comida y en la bebida. Como fuente principal de nitrato tenemos a las verduras. Por trmino medio, en el mundo occidental, un adulto tiene una ingestin de nitrato de unos 70 mg de nitrato/da a travs de verduras; los vegetarianos toman aproximadamente tres veces ms. Adems, el cuerpo humano produce alrededor de 30-60 mg/da de nitrato como parte del metabolismo normal. Es esencial mantener el agua que consumimos tan pura como sea posible, pero deberamos recordar que el nitrato no es extrao al hombre. El lmite actual de 50 mg/1 de nitrato en el agua potable (OMS y CEE) debera representar un considerable margen de seguridad. El consumo de energa en la produccin de fertilizantes, la agricultura y el sector de alimentacin (tablas 1.8 y 1.9). Una de las objeciones contra los fertilizantes es el alto consumo de energa en su produccin. Como se puede apreciar en estas figuras, la utilizacin de energa en la produccin de fertilizantes supone alrededor del 10-20 % de la energa utilizada en el sector de alimentacin.


Oxidos nitrosos y emisiones de amoniaco de la agricultura. El xido nitroso en la atmsfera procede principalmente de procesos microbianos en el suelo. El cmputo anual era de unos 10 millones de toneladas de N, que en este siglo ha aumentado en unos 5 millones de toneladas/ao. La contribucin esperada de este aumento al calentamiento global es del orden de un 5-10 %. No se conocen las fuentes del xido nitroso extra. La utilizacin de fertilizantes aumenta las emisiones en el suelo; pero la mayora de las mediciones realizadas encuentran menos de 1 % del N aplicado perdido como N20. Una prdida del 1 % implica una contribucin del 15 % aproximadamente a las emisiones antropognicas globales. Se sabe que las emisiones de xido nitroso del suelo dependen de la forma en que se trabaje, por ejemplo: cultivo, administracin del agua, abono con cal y utilizacin de residuos de la cosecha y estircol. Los conocimientos actuales sonAaron Isain Melendres Alvarez.

demasiado incompletos como para permitir la formulacin de directrices para la prctica correcta. El amoniaco en bajas concentraciones (340 ppbv) es un constituyente natural del aire; las plantas toman y emiten amoniaco. Antes se pensaba que sta era la fuente principal del nitrgeno de las plantas, ahora se sabe que es una fuente mnima. Pero la volatilizacin del amoniaco y su deposicin son una parte importante del ciclo del nitrgeno. Las emisiones estn aumentando, especialmente en las regiones que se especializan en la ganadera. Ms del 80 % del amoniaco en el aire en Europa procede de los animales y del estircol animal. La emisin directa e indirecta de amonaco por la aplicacin de fertilizantes es una fuente menor del amoniaco atmosfrico en Europa. La parte que procede de los fertilizantes puede ser mayor en otras partes del mundo, donde la urea es el tipo de fertilizante dominante. La urea es el fertilizante ms propenso a la prdida de amoniaco.

Fertilizacin racional de los cultivos. La agricultura intensiva e incluso, en algunos casos, la extensiva se est polarizando hacia condiciones de cultivo cada vez ms controladas, con el fin de aumentar los rendimientos. Se utilizan nuevos sustratos con propiedades hidrofsicas ptimas, fertilizantes de liberacin lenta o semicontrolada y nuevas tecnologas para la aplicacin de fertilizantes que permiten sincronizar las exportaciones diarias del cultivo con los aportes de nutrientes. En esta situacin, el sistema denominado fertirrigacin ha experimentado un desarrollo exponencial paralelo a los sistemas de riego localizado, aunque lamentablemente las normativas de la aplicacin de fertilizantes por dicho sistema van notablemente ms retrasadas que las alternativas de riego. Paradjicamente en muchos casos se estn aplicando los fertilizantes con las ideas tradicionales y con los sistemas de riego ms avanzados. Por otra parte, es necesario utilizar al mximo posible los recursos naturales como: fijacin biolgica del Nitrgeno, aprovechamiento de residuos de cosechas, etc., y complementar las necesidades de nutrientes de los cultivos con una aplicacin adecuada de fertilizantes. Esta aplicacin se debe realizar en base a un correcto diagnstico de suelos, plantas y aguas de riego y, por otra parte, se deben utilizar las nuevas tecnologas que permiten un fraccionamiento de losAaron Isain Melendres Alvarez.

fertilizantes. Estas nuevas tecnologas presentan su mxima eficacia cuando se sustituye el suelo por sustratos alternativos. Estos sustratos se fabrican con unas propiedades fsicas ptimas que permiten un buen control de nutricin con disoluciones fertilizantes adaptadas a las necesidades de cada cultivo. Este sistema de cultivo con sustratos puede evitar la contaminacin de los suelos si se logra la recirculacin de las disoluciones fertilizantes. Adems, los nuevos productos como los fertilizantes de liberacin lenta, tanto orgnicos como minerales, y las disoluciones concentradas fertilizantes para hacer un abonado "a la carta", pueden facilitar una fertilizacin racional que evite excesos, desequilibrios y contaminaciones. En primer lugar, hay que considerar los conceptos bsicos de la fertilidad y de la qumica del suelo para poder razonar una fertilizacin. El papel de los coloides del suelo, las caractersticas de la disolucin del suelo, los conceptos de pH y potencial redox y la dinmica de nutrientes se deben utilizar en cada caso para dar una buena recomendacin de abonado al agricultor. El diagnstico de suelos, aguas de riego y plantas lleva consigo una serie de determinaciones analticas que permiten recomendar enmiendas y abonados de fondo para mejorar los ndices de fertilidad, y los abonados de cobertera para un cultivo determinado, segn sus necesidades especficas, y en relacin a un sustrato y unas condiciones climticas definidas.


En el esquema de la fig. 1.14 se indica el mtodo a seguir para realizar una fertilizacin racional de los cultivos. Destaca la nueva tecnologa para el abonado de cobertera denominada fertirrigacin. En primer lugar debe realizarse la toma de muestras segn las correspondientes normativas oficiales puesto que en este paso se cometen los errores ms altos en todo el proceso para la recomendacin de abonado. El anlisis de suelo debe interpretarse en funcin de su interaccin con el anlisis de agua de riego y planta, segn se explica en el captulo 5 de la presente obra. Segn el diagnstico resultante del suelo, agua y planta, estamos en condiciones de seleccionar los cultivos ms adecuados en base a su tolerancia a diferentes caractersticas del sustrato o suelo y a los diferentes parmetros nutritivos considerados. Antes de iniciar la fertilizacin de fondo hay que mejorar algunas caractersticas del suelo para lograr la mxima eficacia del abonado, como, por ejemplo, correccin del pH, eliminacin de salinidad y sodio, mejora de la estructura y textura del suelo, etc. La fertilizacin de fondo se realizar para la correccin de los ndices de fertilidad y creacin de reservas en el suelo, a ser posible en dosis bajas de unidades fertilizantes y fundamentalmente de P y K. La utilizacin de fertilizantes de liberacin lenta u organominerales en cantidades relativamente bajas nos puede solucionar la fertilizacin de fondo evitando excesos y contaminaciones. Con todo lo anteriormente expuesto, se proceder a realizar las denominadas enmiendas previas a la fertilizacin. Para realizar una fertilizacin racional es imprescindible ajustar la fertilizacin de cobertera a las necesidades de los cultivos. Por el mtodo tradicional es necesario seleccionar adecuadamente los fertilizantes, dosificarles segn las exportaciones reales del cultivo conociendo los rendimientos medios de varios aos y los contenidos de nutrientes en el fruto y elegir bien las pocas de aplicacin en cada caso. Es indudable que para considerar todo lo que hemos comentado en el presente captulo respecto al medio ambiente y al cdigo de buenas prcticas agrcolas es mucho ms lgico realizar el abonado de cobertera por el sistema de fertirrigacin siempre que las condiciones del cultivo lo permitan.Aaron Isain Melendres Alvarez.

La posibilidad de fraccionar la fertilizacin de cobertera en todos y cada uno de los das del ciclo de cultivo y adaptar la dosis diarias a las condiciones ambientales, momentos fenolgicos, etc., nos permitir acercarnos a un sincronismo entre las aplicaciones de fertilizantes y las exportaciones de las plantas. En resumen, el sistema de fertirrigacin es la solucin ptima para completar una fertilizacin racional, incluso aprovechando simultneamente los recursos naturales dentro de la denominada agricultura sostenible. En los captulos que siguen se exponen numerosos datos que intentan explicar la compleja casustica de la fertirrigacin en base a la experiencia de ms de 30 aos de diversos profesionales especialistas en los diferentes captulos en que se ha dividido la obra que presentamos. Se comienza por los conceptos bsicos, y se contina con los materiales fertilizantes, disoluciones fertilizantes, diagnstico, programacin del riego y sustratos. En los apndices de la obra se citan los datos experimentales originales obtenidos por los autores en once cultivos hortcolas, frutales y ornamentales con una amplia casustica de sustratos, aguas de riego y condiciones ambientales. Por ltimo se presenta informacin sobre disoluciones fertilizantes para la fertirrigacin de un considerable nmero de cultivos.


Bibliografa Bockman, O. C.; Kaarstad, O.; Lie, O. H. y Richards, 1. (1990). Agriculture and Fertilizers. Norsk Hydro, Oslo, Noruega. Boletn de Informacin n 2/05. ANFFE (Asociacin Nacional de Fabricantes de Fertilizantes). Cadaha, C. (1995). "Fertilizacin". En Nuez, F. (eds.). El cultivo del tomate. Ediciones Mundi-Prensa, Madrid, pp. 168-187. Cadaha, C. (2000). Fertirrigacin. Cultivos hortcolas y ornamentales. Ediciones Mundi-Prensa, Madrid. De Clercq, P.; Gertsis, A. C.; Hofman, G.; Jarvis, S. C.; Neeteson, J. J. y Sinabell, E (2001). Nutrient Management Legislation in European Countries. Department of Soil Management and Soil Case, Wageningen Pers, The Netherlands, pp. 347. EFMA. Forecast offood, farming andfertilizer use in the European Union. 20042014. FAO (Food and Agriculture Organiztion of the United Nations). Food Outlook, 2004. www.fao.org. Goss, M. J. (1990). "The effects of soil and crop management on the leaching of nitrates". En ed. R. Calvet. Nitrates, Agriculture, Eau. INRA, Pars.


FERTIRRIGACIN. ASPECTOS BSICOS Situacin actual del sistema de fertirrigacin El riego localizado presenta numerosas ventajas respecto al sistema de riego tradicional en relacin a la utilizacin de aguas salinas y al ahorro de agua. Sin embargo, en los ltimos aos se ha demostrado que las mayores posibilidades de este sistema de riego se centran en su utilizacin como vehculo de una dosificacin racional de fertilizantes. Es decir, que ofrece la posibilidad de realizar una fertilizacin da a da, en funcin del proceso fotosinttico y exactamente a la medida de un cultivo, un sustrato y un agua de riego determinados y para unas condiciones ambientales definidas. Por otra parte, la dosificacin de fertilizantes distribuida durante todos los das del ciclo de cultivo permite hacer frente a los posibles problemas de contaminacin que pueden originarse por un exceso transitorio de fertilizantes en el suelo o sustrato. El sistema de fertirrigacin es, hoy por hoy, el mtodo ms racional para realizar una fertilizacin optimizada y respetando el medio ambiente dentro de la denominada Agricultura Sostenible. Actualmente, en Espaa la fertirrigacin no slo se est aplicando a los cultivos de invernadero (ms de 50.000 ha) sino tambin a cultivos extensivos como: olivar, algodn, via, cte., e incluso est muy avanzada su aplicacin en cultivos ornamentales. Por otra parte, se est utilizando en Comarcas Agrcolas del norte de Espaa donde la cantidad y la calidad del agua de riego no son problemas importantes y en las que el riego localizado se aplica fundamentalmente como vehculo para dosificar de forma racional los fertilizantes. Se estima una superficie total fertirrigada de ms de 1 milln de ha (ao 2005). Una estimacin de la distribucin global de dicha superficie de fertirriego corresponde a: 350.000 ha para el olivo, 150.000 ha para la vid, 175.000 ha para cultivos hortcolas y ornamentales, 200.000 ha para ctricos y 125.000 ha para otros frutales (figura 2.1). El impacto del sistema de fertirrigacin en nuestras relaciones agrarias con la Unin Europea se puede deducir considerando algunas cifras ilustrativas de Comarcas Agrcolas cuyas producciones se venden aprovechando un ventajoso desfase de mercados. Por ejemplo, en la Comarca Agrcola de Almera, con ms de 35.000 ha de cultivos hortcolas protegidos se utiliza el riego localizado y el sistema de fertirrigacin en la prctica totalidad de dicha superficie. SusAaron Isain Melendres Alvarez.

exportaciones de pimiento, tomate, sanda, meln, pepinos y judas son la base de su economa.

En la Comarca Agrcola de. Huelva donde se exporta: fresn, ctricos, nectarinas, etc., se utiliza el sistema de fertirrigacin para dosificar los fertilizantes de forma sistemtica. En las Comunidades Valenciana y Murciana est muy desarrollado el sistema de fertirrigacin para el cultivo de ctricos y diversos cultivos hortcolas con un gran impacto en los mercados de la UE. Podramos citar otros ejemplos de Comarcas Agrcolas exportadoras a la UE como: Canarias y Catalua en las que el sistema de fertirrigacin va in crescendo de forma exponencial en los ltimos aos. El reto para el futuro reside en la mejora de las metodologas de fertirrigacin para los cultivos en los que se aplica actualmente, prodigando la investigacin I+D y divulgando los resultados obtenidos por los especialistas en el tema considerado. El objetivo de la presente obra es precisamente el de dar a conocer los resultados obtenidos en nuestros propios trabajos desarrollados en treinta aos de experiencia profesional. Por fin, son dignos de mencin los cultivos en sustratos con el sistema de fertirrigacin, dado el enorme desarrollo de un considerable nmero de materiales utilizados como sustrato de cultivo que actualmente se manejan y que requieren metodologas distintas al suelo. Pero los datos ms destacados en los ltimos aos corresponden a los cultivos de vid y olivo, en los que se ha alcanzado una superficie de fertirriego de 150.000 y 350.000 ha respectivamente. Esto ha originado una notable demanda de informacin por los agricultores.Aaron Isain Melendres Alvarez.

Ventajas e inconvenientes Entre las ventajas del sistema de fertirrigacin podemos citar: - Dosificacin racional de fertilizantes. - Ahorro considerable de agua. Utilizacin de aguas de riego de baja calidad. - Nutricin optimizada del cultivo y por lo tanto aumento de rendimientos y calidad de los frutos. - Control de la contaminacin. Mayor eficacia y rentabilidad de los fertilizantes. - Alternativas en la utilizacin de diversos tipos de fertilizantes: simples, complejos cristalinos y disoluciones concentradas. - Fabricacin "a la carta" de fertilizantes concentrados adaptados a un cultivo, suelo o sustrato, agua de riego y condiciones climticas durante todos y cada uno de los das del ciclo de cultivo. - Automatizacin de la fertilizacin. Entre los posibles inconvenientes del sistema de fertirrigacin podemos citar: Coste inicial de infraestructura. - Obturacin de goteros. Manejo por personal especializado. Las grandes ventajas que aporta el sistema de fertirrigacin compensan sobradamente los inconvenientes citados que, por otra parte, pueden tener una solucin relativamente simple. El coste inicial se puede amortizar en poco tiempo y la obturacin de goteros se puede evitar si se sigue una tecnologa de fertirrigacin adecuada segn se indica en diversos captulos de la presente obra. El problema de formacin del personal se puede resolver mediante cursos de formacin y obras de divulgacin escritas por los especialistas que puedan informar de sus propias experiencias.


Hidropona y fertirrigacin La idea bsica para el estudio de la fertirrigacin en diferentes sustratos parte de la hidropona segn el esquema de la figura 2.2. Para conseguir que la planta tome los nutrientes de forma ptima es necesario que stos se encuentren en concentraciones y relaciones adecuadas en la disolucin fertilizante. De esta forma se evitan fenmenos negativos como efectos osmticos y antagonismos que perturban la absorcin de nutrientes por la planta. Estos son los fundamentos de la hidropona que adems permite desarrollar un cultivo sin los factores limitantes de un suelo o un sustrato. En la figura 2.3 se expone el esquema del sistema hidropnico que hemos empleado en los estudios correspondientes para la optimizacin de las disoluciones fertilizantes.

La disolucin obtenida por el sistema hidropnico, denominada disolucin ideal, se puede aplicar sobre un material poroso e inerte o, segn las circunstancias, sobre un material poroso y activo que interacciona con los nutrientes de la disolucin fertilizante. En este caso es necesario hacer un seguimiento de estas interacciones para que, como consecuencia de ellas, se llegue a una disolucin ideal obtenida por hidropona. El seguimiento se puede hacer controlando el sustrato, la disolucin que ste contiene y la propia planta. La disolucin fertilizante as obtenida seAaron Isain Melendres Alvarez.

adaptar, por fin, a las condiciones climticas de cada Comarca Agrcola y a los momentos fenolgicos de cada cultivo. De esta forma se deducirn las diferentes composiciones de la disolucin fertilizante a lo largo del cultivo, diluciones a realizar en base a la evapotranspiracin y lavados correspondientes para evitar acumulaciones salinas. Con el sistema de trabajo descrito globalmente podremos optimizar la disolucin fertilizante en cada momento del cultivo y aprovechar al mximo las ventajas del sistema de fertirrigacin antes descritas. Desgraciadamente las ideas expuestas no se consideran en muchos casos y, utilizando el riego localizado, se siguen aplicando los fertilizantes en base a una dosificacin en kg/ha y considerando exclusivamente, en el mejor de los casos, la EC y pH de las disoluciones fertilizantes, parmetros que son insuficientes para conocer la composicin de las disoluciones expresada en concentraciones de nutrientes y relaciones entre ellos

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Para los cultivos leosos como olivo y vid las disoluciones fertilizantes ideales de partida se deducen de las exportaciones de nutrientes y volmenes de riego de la bibliografa.Aaron Isain Melendres Alvarez.

Esquema del proceso de fertirrigacin Para centrar el tema de la problemtica de fertirrigacin es necesario describir previamente el proceso completo. En primer lugar, hay que preparar adecuadamente el sustrato del que debe nutrirse la planta para que la aplicacin de fertilizantes en el riego tenga la mxima eficacia, incluso con encalados para corregir el pH. Por otra parte, desde que se fabrica una disolucin madre concentrada en un cabezal de riego hasta que la planta toma los nutrientes de la disolucin del sustrato, resultado de la interaccin entre la disolucin fertilizante que llega a los goteros y dicho sustrato, transcurren una serie de etapas en el proceso de fertirrigacin que pueden provocar un gran nmero de problemas. El esquema del proceso se indica en la figura 2.4. El cabezal de riego consta de diferentes mdulos, distribuidos segn una secuencia lgica de mezcla de fertilizantes y agua de riego. En primer lugar estn los tanques de fertilizantes y de lavado, de los que se extraen, mediante un inyector, las disoluciones concentradas de fertilizantes y la de cido ntrico diluido para operaciones de lavado. En cada caso hay que establecer un programa de tiempos y diluciones con el agua de riego. Normalmente las diluciones con el agua de riego se realizan entre las proporciones de 11100 a 1/1.000, controlando al menos el pH y EC adecuados. As se obtiene la disolucin fertilizante que despus de filtrada llega a la red de goteros. Esta disolucin reacciona con el sustrato y da lugar a la definitiva disolucin nutriente de la que realmente se alimenta la planta. Destaca la utilizacin de tres disoluciones concentradas de fertilizantes. La A contiene los macronutrientes, excepto el Ca, en medio cido y la B las sales de Ca exclusivamente para evitar problemas de precipitacin. En el depsito C se suelen incluir los micronutrientes. En otro depsito se almacena el cido ntrico cuya misin es, fundamentalmente, la de desobturar goteros cuando sea necesario. La posibilidad de mezclar en el depsito B las sales de Ca y los micronutrientes no es recomendable por la competencia de los nutrientes por los quelantes. En cualquier caso, la utilizacin de un depsito para los micronutrientes es ms seguro para la estabilidad de los correspondientes quelatos.


Temas bsicos de la fertirrigacin En base a nuestra experiencia desarrollada en diversas Comarcas Agrcolas podemos describir los diferentes temas que hay que afrontar como problemtica para poder aplicar con conocimiento de causa el sistema de fertirrigacin. Se expondrn segn una clasificacin convencional de fertirrigacin propiamente dicha, riegos y lavados, diagnstico y problemas especficos.

Fertirrigacin propiamente dicha Los temas de trabajo fundamentales pueden resumirse de la forma siguiente: - Calidad de las aguas de riego. Salinidad, salinidad especfica, aporte de nutrientes. - Concentraciones y relaciones ptimas de nutrientes en las disoluciones fertilizantes. Clculos y preparacin de disoluciones. - Eleccin de los fertilizantes ms adecuados. Nuevos fertilizantes. Fertilizantes simples y complejos solubles y lquidos concentrados.Aaron Isain Melendres Alvarez.

- Estabilidad y compatibilidad de fertilizantes en las disoluciones concentradas de los cabezales de riego. - Interacciones entre las sales del agua de riego y las disoluciones fertilizantes. Efectos antagnicos y sinrgicos. - Interacciones de las disoluciones fertilizantes (incluida la salinidad del agua) y las diferentes alternativas de sustratos (sustratos y suelos). - Frmulas de fertilizantes ms adecuadas para cada cultivo y sustrato. "Abonado a la carta". - Exportaciones durante el cultivo para definir las variaciones de las disoluciones fertilizantes, segn el momento fenolgico. - Concentracin de la disolucin fertilizante en funcin de la evapotranspiracin. Aplicacin en el riego localizado, junto a los fertilizantes, de sustancias hmicas, aminocidos, reguladores de crecimiento y plaguicidas sistmicos. Frecuencia e intensidad de riegos y lavados Los temas fundamentales son: Volumen y frecuencia de riegos. Clculo de la evapotranspiracin y utilizacin del tensimetro. Volumen y frecuencia de lavados con agua o disolucin fertilizante segn el tipo de sustrato y tolerancia del cultivo a la salinidad. Control de drenajes para sustratos inertes y del extracto de saturacin para sustratos activos o suelos. Lavados cidos para evitar obturacin de goteros.

Diagnstico de nutricin El diagnstico se realizar en funcin de tres apartados fundamentales: - Normas para realizar el seguimiento del sustrato y del cultivo con el fin de deducir correcciones en la disolucin fertilizante que optimicen la nutricin. Niveles de referencia de nutrientes para cada sustrato, cultivo y condiciones climticas. Indices de reserva. Estudio estadstico del anlisis de planta segn el sistema DRIS.


Problemas especficos Comprenden una casustica muy amplia. Segn nuestra experiencia, podramos citar los siguientes: Dosificacin de abonos orgnicos y organominerales. Control de contaminantes, abonado de fondo combinado con la fertirrigacin. Dosificacin de fertilizantes de liberacin lenta (abonado de fondo). - Incidencia de la salinidad en la absorcin de nutrientes por la planta. - Antagonismos del Cl con N y P. Antagonismo del Mg con el Ca (podredumbre apical en suelos calizos). - Distribucin de concentraciones de nutrientes en el bulbo de humedad en cada gotero. Alternativas de la nutricin nitrogenada en la fertirrigacin. Problemas de fijacin del P y fraccionamiento en fondo y cobertera del fertilizante fosfrico. Relaciones catinicas ptimas K/Ca, K/Mg y Ca/Mg correspondientes a cada disolucin fertilizante de cada cultivo y sustrato. Deficiencia de micronutrientes. Fundamentalmente Fe, Mn y B. Estabilidad y eficacia de quelatos para cada suelo o sustrato. Frecuencia de la aplicacin de micronutrientes. - Movilizacin de micronutrientes en el sustrato por las sustancias hmicas. Distribucin de races en el sustrato. - Eliminacin de algas en los depsitos de disoluciones fertilizantes. - Estudio de problemticas especficas para diferentes sustratos: turba, lana de roca, arena, perlita, fibra de coco, enarenado y suelo. - Puesta a punto de ensayos de laboratorio, invernadero de investigacin e invernadero comercial con el fin de normalizar en cada caso el proceso de fertirrigacin. 2.6. Correcciones de los sustratos y abonado de fondo


A pesar de que, en principio, la fertirrigacin puede ser suficiente para realizar una fertilizacin correcta, es conveniente hacer un abonado de fondo para prever perodos de lluvias que no permitan fertirrigar o para establecer una reserva de seguridad que permita paliar errores o carencias en la fertirrigacin. Correcciones de los sustratos y abonado de fondo A pesar de que, en principio, la fertirrigacin puede ser suficiente para realizar una fertilizacin correcta, es conveniente hacer un abonado de fondo para prever perodos de lluvias que no permitan fertirrigar o para establecer una reserva de seguridad que permita paliar errores o carencias en la fertirrigacin. En la figura 2.5 se indica cmo deben combinarse el abonado de fondo y la fertirrigacin.

La lnea gris nos indica el comportamiento de un abonado de fondo tradicional que incorpora al suelo cantidades de nutrientes elevadas al comienzo del cultivo, cuando menos los necesita la planta, con la consiguiente contaminacin del medio. Sin embargo, los nutrientes se agotan bastante antes del final del cultivo.


La lnea negra representa el comportamiento de un fertilizante de liberacin lenta, que aporta bajo nivel de nutrientes cuando la planta exporta menos y presenta un efecto residual muy importante para cumplir con los cometidos antes sealados. La fertirrigacin est representada por la lnea azul que va complementando los aportes del fertilizante de liberacin lenta segn el ritmo de exportaciones del cultivo. Una vez que los anlisis correspondientes de suelo, sustrato y agua de riego nos han permitido diagnosticar, segn se indica en el captulo 5, estamos en condiciones de realizar las enmiendas antes sealadas en el captulo 1 y un abonado de fondo que nos permita corregir los ndices de fertilidad hasta niveles normales segn la referencia de la bibliografa correspondiente. Por otra parte, en funcin del cultivo seleccionado, se harn algunas correcciones de dichos niveles de referencia en base a sus necesidades especficas. Para suelos arenosos y para sustratos a base de turba o de arena el abonado de fondo puede resolverse con los denominados fertilizantes de liberacin lenta. La idea se centra en aplicar un fertilizante que sirva de fuente de nutrientes en las primeras semanas (normalmente de cuatro a ocho semanas) para cubrir las necesidades de la planta en los primeros estadios de su desarrollo y, a continuacin, cuando el seguimiento del sustrato lo aconseje, iniciar la aplicacin de fertilizantes en un proceso de fertirrigacin que se ajuste al perfil de las necesidades del cultivo. Las dosis de fertilizantes de liberacin lenta que normalmente se emplean son del orden de los 400 a 600 kg/ha. Estas dosis suelen ser suficientes para producir un efecto residual de 4 a 12 meses que pueden compensar o paliar las anomalas que se suelen producir en la fertirrigacin por problemas de abastecimiento o dosificacin insuficiente. Tambin es recomendable realizar el abonado de fondo, combinado con un sistema de fertirrigacin en cobertera, con un producto organomineral, con niveles mayores de un 12 % de N+P+K, en dosis de unos 3.000 kg/ha de abono con baja humedad y que tenga la mayor parte del N como nitrgeno orgnico lbil. Es el caso de combinaciones de estircoles de gallina, cerdo y vaca convenientemente fermentados, desecados, enriquecidos y peletizados que contienen aproximadamente un 10 % de humedad.


Si la materia orgnica del suelo es del orden de 1 a 1,5 % y la textura es fuerte, siempre que el drenaje y la aireacin del suelo sean aceptables, no es necesario complementar la dosis de organomineral antes indicada con ms abono orgnico que eleve la materia orgnica del suelo, pues la disolucin fertilizante puede estar suficientemente retenida en el suelo. En estos casos se suele comenzar a fertirrigar a los dos meses del trasplante aproximadamente para cultivos herbceos. Si la materia orgnica es menor de 1,5 % pueden aplicarse unos 20.000 a 30.000 kg de turba por ha, cada dos o tres aos, al suelo segn su textura. Tambin pueden aplicarse otros abonos orgnicos siempre que cumplan los siguientes requisitos: - Productos bien definidos en sus caractersticas nutricionales y parmetros fsicos. - Materiales bien compostados con ausencia de malas hierbas y patgenos.}

Interaccin entre la disolucin fertilizante y el agua de riego La composicin del agua de riego incide en la disolucin fertilizante tanto por los nutrientes que contiene como por su salinidad y por el nivel de bicarbonatos que en su mayor parte conviene destruir para ajustar el pH. En la tabla 4.4 del captulo 4 se expone un ejemplo de cmo hay que fabricar la disolucin fertilizante considerando la composicin del agua de riego. A los aportes previstos hay que aadir los elementos que contiene el agua en niveles excesivos como Cl, Na, Mg, etc., y considerar los equilibrios K/Ca, NO37CY, Ca/Mg y Ca/Salinidad, para adecuar los niveles de NH4, NO3, H2PO4, K, Mg2 y Ca +2 a partir de los de referencia para el cultivo considerado. Interaccin entre la disolucin fertilizante y el suelo o sustratos alternativos En la fig. 2.6 se expone el esquema que explica la intervencin del suelo o sustrato en la composicin de la disolucin que realmente nutre a la planta y el sistema de seguimiento que permite realizar las correcciones correspondientes. Los fertilizantes y el cido aadidos al agua de riego constituyen la disolucin fertilizante. Esta, al llegar al sustrato, a travs de los goteros, reacciona con los componentes de dicho sustrato y constituye la que podramos llamar disolucinAaron Isain Melendres Alvarez.

nutriente. El control analtico del extracto de saturacin y de los elementos de reserva del sustrato junto con la respuesta de la planta al medio nutritivo, nos permite estudiar la interaccin entre el sustrato y la disolucin fertilizante fabricada a partir del agua de riego correspondiente y la disolucin ideal propia del cultivo. El seguimiento descrito nos informa sobre los cambios que hay que realizar en la disolucin fertilizante para que al reaccionar con los componentes del sustrato resulte una disolucin nutriente lo ms aproximada a la disolucin ideal. Cuando exista salinidad en el sustrato la determinacin de la conductividad en los drenajes nos permitir fijar diariamente el porcentaje de drenaje para el control de dicha salinidad. En muchos casos el anlisis del extracto de saturacin nos permite definir un rgimen de lavados del suelo o sustrato para controlar junto con los drenajes la acumulacin salina, como por ejemplo, en el caso de los enarenados de la Comarca Agrcola de Almera, donde la salinidad del agua de riego suele ser muy elevada. En suelos y sustratos activos, adems de los niveles de P y K en el extracto de saturacin, hay que conocer las reservas de ambos nutrientes que corresponden fundamentalmente al P y K de cambio. Las determinaciones que se realizan en cada material de referencia se indican en el apartado 2.9.


Anlisis de los materiales de referencia e informacin que proporciona cada uno de ellos. Seguimiento de la fertirrigacin En las tablas 2.1 a 2.3 se indican las determinaciones que pueden realizarse en aguas de riego, disoluciones fertilizantes, suelos, sustratos alternativos y plantas. Se incluyen los objetivos que se persiguen con dichas determinaciones. Conociendo las caractersticas de las aguas de riego se puede adecuar su pH neutralizando bicarbonatos, dosificar los fertilizantes de acuerdo con sus contenidos y considerar los elementos en exceso para paliar su efecto negativo modificando adecuadamente los niveles de algunos nutrientes. Por otra parte, puede preverse la incidencia de su composicin en la permeabilidad del suelo en funcin de parmetros como su textura y capacidad de fijacin de sodio. El anlisis de la disolucin fertilizante debe realizarse en las muestras recogidas en los goteros para comprobar que todos los procesos de disolucin, dilucin y adecuacin de pH y EC se han hecho correctamente. El anlisis de suelo o sustratos nos permite realizar las enmiendas previas para hacer ms eficaz la fertirrigacin, determinar el abonado de fondo que normalice los ndices de fertilidad del suelo, seleccionar sustratos alternativos al suelo y conocer los niveles de reserva, fundamentalmente de P y K.

El extracto de saturacin del sustrato o del suelo nos informa sobre la disponibilidad real de nutrientes para la planta junto a los niveles de reserva de P y K determinados en dicho suelo o sustrato. De los datos correspondientes podremos deducir las correcciones a efectuar en la disolucin fertilizante. Por otra parte, las sales disueltas en el extracto de saturacin nos permitirn recomendarAaron Isain Melendres Alvarez.

un rgimen de lavados en cuanto a su frecuencia y cuanta. Es recomendable realizar el extracto de saturacin en el laboratorio saturando el suelo o sustrato con la propia disolucin fertilizante, puesto que sta, en la prctica, se aplica todos los das y la interaccin se debera estudiar despus de regar con la disolucin y no con el agua de riego. Al menos los resultados estarn ms prximos a la realidad.



La determinacin de la EC en la disolucin de drenaje en sustratos y sobre todo cuando hay condiciones salinas, nos permite controlar la salinidad cambiando los porcentajes de disolucin fertilizante recogida en dichos drenajes. Este sistema se lleva a cabo fundamentalmente en sustratos inertes como perlita, arena, lana de roca, etc. El anlisis foliar (tabla 2.3) informa sobre la respuesta de la planta a la nutricin y confirma las correcciones necesarias para optimizar el proceso de fertirrigacin. Sirve, asimismo, como ndice de referencia comparativo de nutricin. El anlisis de savia nos permite conocer el ritmo de nutricin mediante la respuesta rpida de la planta a los nutrientes contenidos en el sustrato saturado con la disolucin fertilizante. La evaluacin rpida de la respuesta de la planta permite efectuar correcciones y optimizar la nutricin durante el ciclo de cultivo. Por otra parte, se deben considerar para cultivos leosos, los ndices de reserva representados por el N de aminocidos y protenas, K y la concentracin de azcares en la savia correspondiente al jugo extrado de tejidos conductores.


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Fertilizantes utilizados en fertirrigacin Caractersticas generales de los fertilizantes utilizados en fertirrigacin 1. En primer lugar, la caracterstica lgica y esencial de los fertilizantes usados en fertirrigacin es que sean solubles en agua, con el fin de obtener en disolucin los elementos contenidos por los mismos. Por lo tanto, los fertilizantes slidos para fertirrigacin deben llevar especificado en sus etiquetas las denominaciones "cristalino soluble" o "soluble para fertirrigacin". Su solubilidad en agua evitar obturaciones a lo largo de las tuberas y goteros. Por ello, quedan descartados aquellos fertilizantes que contengan aditivos para mejorar su conservacin o para hacer ms lenta su liberacin. Hay que tener en cuenta la compatibilidad con otros fertilizantes y con el propio agua de riego. En las tablas 3.2, 3.3 y 3.4, se proporcionan datos sobre la solubilidad y compatibilidad de algunos de los fertilizantes ms utilizados. Al considerar las tablas citadas, hay una serie de factores que se deben tener en cuenta: a) La tabla proporciona valores para disoluciones saturadas a una temperatura de 20 C. Aunque esta solubilidad ser considerablemente mayor en medio cido, propiedad que se aprovecha para fabricar disoluciones muy concentradas. b) Al aumentar la concentracin de iones iguales a los del producto en cuestin, disminuye la solubilidad (efecto del in comn). c) Las incompatibilidades indicadas en la tabla 3.3 nos indican la necesidad de fabricar dos disoluciones concentradas de macronutrientes en el cabezal de riego, en una las sales de calcio y en otra el resto de los productos fertilizantes. 2. Se debe tener en cuenta que los fertilizantes son sales que elevan la concentracin salina inicial del agua de riego (modificando su conductividad elctrica CE), por lo que no se deben utilizar cantidades excesivas que superen los valores crticos de salinidad de cada cultivo. 3. Los fertilizantes, al mezclarse con el agua de riego, modifican el pH de la disolucin resultante, con las consecuencias que ello representa. As, si el fertilizante aumenta el pH habr riesgos de precipitaciones de Ca pues en este caso el catin tiene menor solubilidad. Si el fertilizante disuelto baja el pH se evitarn obstrucciones de los goteros y servir para limpiar la instalacin. No obstante debe comprobarse que esta acidez va a permitir que en la disolucin de


goteros (disolucin concentrada del cabezal de riego diluida con el agua de riego) se obtenga un pH entre 5,5 y 6,0. Los fertilizantes cidos deben ser manejados siguiendo escrupulosamente las normas de seguridad que se indiquen en la etiqueta de cada producto, esto debe tenerse en cuenta, sobre todo, para fertilizantes cidos que se suelen utilizar para combatir las obturaciones de goteros y ajustar el pH de las disoluciones fertilizantes.

Tipos de fertilizantes y caractersticas especficas Macronut rientes. Fertilizantes slidos cristalinos simples y complejos, cidos y lquidos simples y complejos En fertirrigacin se pueden utilizar fertilizantes tanto slidos como lquidos. Los fertilizantes slidos, suelen ser sales puras cristalinas de solubilidad muy elevada. El principal inconveniente del empleo de fertilizantes slidos es la necesidad de una solubilizacin previa en agua, que debe ser total para aseguramos que la concentracin aadida sea la que se desea. Dentro de los slidos encontramos los simples cristalinos y complejos. Los fertilizantes simples son aquellas sales binarias que aportan uno o dos elementos nutritivos. Los fertilizantes complejos contienen dos o ms elementos fertilizants y proceden de reacciones qumicas. Por esto, todas y cada una de las partculas tienen la misma composicin.



Los fertilizantes lquidos pueden ser tambin simples (disolucin N-32, cidos ntrico y fosfrico concentrados), binarios, NPK cidos y NPK neutros. Pueden adquirirse con el equilibrio adecuado para el cultivo ya preparado en fbrica (fertilizantes "a la carta") o bien preparados a partir de fertilizantes slidos solubles con unos equilibrios definidos. El lquido resultante, que se denomina "disolucin madre", es el que se inyecta en la red donde se mezcla con el agua de riego. Para la preparacin de las disoluciones fertilizantes es imprescindible saber calcular las cantidades de cada uno de los distintos fertilizantes necesarios para conseguir la concentracin adecuada de cada uno de ellos (captulo 4). Asimismo, se deben tener en cuenta las posibles incompatibilidades entre los fertilizantes aadidos entre s (tabla 3.3) y con los elementos presentes en el agua de riego, e incluso las reacciones que va a sufrir el producto cuando se ponga en contacto con el sustrato de cultivo. La incompatibilidad ms importante se produce cuando los fertilizantes mezclados dan lugar a precipitados. As, por ejemplo, sales que aportan Ca son incompatibles con las que aporten SO42 o H2PO4 (tabla 3.3). En las tablas 3.2 a 3.7 se representa una breve descripcin de algunos de los fertilizantes ms utilizados en fertirrigacin (simples cristalinos, cidos fertilizantes, complejos cristalinos slidos, lquidos simples, lquidos NPK cidos y NPK neutros).



Clculo y preparacin de disoluciones fertilizantes. Introduccin El objetivo de este captulo es proporcionar un mtodo para calcular la cantidad de fertilizantes que se deben utilizar para llevar a cabo una buena fertirrigacin. Para ello es necesario conocer en primer lugar las disoluciones nutritivas de referencia u optimizadas, denominadas disoluciones ideales, adecuadas para el cultivo que se quiere fertirrigar. No obstante, hay que tener en cuenta que un mismo cultivo puede tener diferentes disoluciones ideales en funcin del agua de riego, el suelo o sustrato que se maneje y de las condiciones ambientales correspondientes. La composicin de las disoluciones ideales se citan en los apndices correspondientes a los diferentes cultivos. La composicin de macronutrientes de las disoluciones nutritivas optimizadas viene representada normalmente en milimoles/litro o en miliequivalentes/litro, que son dos formas de expresar la concentracin. La expresin miliequivalentes/litro (meqil) es la que normalmente se utilizar en el texto para la preparacin de la disolucin de macronutrientes, tambin se denomina milimoles de carga por litro (mmoljl). Se indicar el mtodo para pasar de estas unidades de concentracin a la forma ms sencilla de gramos por litro (gil) y a % de N:P205:K20. Para la disolucin de micronutrientes la forma de expresin ms comn es la de mg/1 o lo que es lo mismo en partes por milln (ppm). Para calcular la composicin de la disolucin, ser necesario definir en primer lugar los moles y equivalentes. El nmero de moles se calcula dividiendo el nmero de gramos por el peso molecular. El peso molecular es la suma de los pesos atmicos (en gramos) de todos los tomos de la frmula qumica de una sustancia. Los pesos atmicos de los elementos de inters para nuestros clculos se enumeran, redondeando a una cifra decimal, en la tabla 4.1. El nmero de equivalentes, tambin denominados moles de carga, se obtiene dividiendo el peso de la sustancia en gramos por su peso equivalente. El peso equivalente se calculara a su vez dividiendo el peso molecular por la valencia. Finalmente el nmero de miliequivalentes, que ser la unidad de concentracin utilizada en las disoluciones de macronutrientes es igual a mil veces el nmero de equivalentes (tabla 4.1).


Para preparar una disolucin fertilizante determinada sern necesarios los productos fertilizantes correspondientes que se han descrito en el tema anterior. En la tabla 4.2 se indican las composiciones qumicas, los pesos moleculares, las valencias y los pesos equivalentes de dichos productos fertilizantes. En la tabla los pesos moleculares de los quelatos de hierro se han estimado, considerando que tienen impurezas. Los cidos se dan como cidos puros al 100 % (tabla 4.2). Esto nunca sucede, pues contienen tambin agua. Los clculos correspondientes a diferentes porcentajes se indican en la tabla 3.4 (cap. 3).

Clculo de las cantidades de fertilizantes necesarias para preparar la disolucin ideal u optimizada por hidropona teniendo en cuenta la calidad del agua de riego. Las disoluciones nutritivas obtenidas por hidropona para cada cultivo sirven de referencia para intentar aplicar en la fertirrigacin la disolucin ms prxima a la ideal, considerando los numerosos factores que influyen en cada caso para cada cultivo como: calidad del agua de riego, cultivar, sustrato, condiciones climticas, etc. En los apndices 1, 2 y 3 se exponen las disoluciones nutritivas para los


cultivos estudiados y en funcin de nuestra propia experiencia personal, considerando diferentes sustratos.

El agua de riego contiene iones que corresponden a los elementos esenciales para la planta como Ca2, Mg2, SO42 y B. Al fabricar la disolucin fertilizan te se tendrn en cuenta, y en caso de estar contenidos en concentraciones superiores a las ideales se considerarn equilibrios entre iones antagnicos.


Tambin el agua de riego contiene elementos nocivos para los cultivos por existir en cantidades superiores a las ideales como Ci y Na que pueden originar un aumento de la salinidad del agua e incluso producir fenmenos de salinidad especfica como las interacciones C1-INO3 o Na/propiedades fsicas, que se considerarn en los diferentes casos que se exponen en los apndices de esta obra. Por ltimo las aguas de riego contienen CO32 y HCO3 que se neutralizarn con los cidos correspondientes para llegar al pH ms adecuado, normalmente entre 5,5 y 6,0 y que corresponde al punto de inflexin de la curva de neutralizacin del agua. El clculo de las cantidades de fertilizantes necesarias para preparar la disolucin fertilizante lo podemos separar en dos apartados: El primero consiste en calcular la composicin de la disolucin de macronutrientes. En este caso hay que considerar que los fertilizantes aportan siempre dos o ms componentes, ya que el aporte de un elemento (catin) siempre va acompaado de otro elemento (anin). Por ejemplo, si aadimos KNO3 para aportar potasio (K), debemos tener en cuenta que aportamos el mismo nmero de equivalentes de K que de NO3. El segundo apartado corresponde a la preparacin de la disolucin de micronutrientes, que es ms fcil de calcular ya que los componentes del fertilizante que acompaan al micronutriente en cuestin no afectan en absoluto a la composicin de macronutrientes. En este caso, la dificultad estriba en la eleccin del producto de micronutrientes ms adecuado para las condiciones de pH y Ca del agua y del suelo, ya que la estabilidad y eficacia de los diferentes quelatos varan en funcin de estos parmetros segn se indic en el captulo 3. Como hemos visto con el ejemplo del KNO3, en un fertilizante simple o binario existir un equilibrio entre iones (aniones y cationes). Lo mismo sucede en la disolucin fertilizante. Este equilibrio no se calcula en base al peso de cada fertilizante, sino en funcin del peso equivalente. Una disolucin nutritiva puede considerarse como una disolucin acuosa de iones. La composicin qumica de la misma se determina por las proporciones relativas de cationes, aniones, la concentracin total de los iones y por el pH. Un ejemplo de disolucin nutritiva sera la disolucin de Hoagland n. 2 (considerando slo macronutrientes), cuya composicin es la siguiente (tabla 4.3).


Se puede observar que en la disolucin de la tabla 4.3 elementos nutritivos denominados macronutrientes. Como ya de riego contiene ya iones macronutrientes como SO42, Ca que contiene el agua sern utilizados por las plantas y descontarse de la disolucin nutritiva ideal.

aparecen todos los se ha dicho, el agua 2t Mg2t Estos iones por lo tanto deben

Aunque el HCO3 no se considera como nutriente (la fuente fundamental de C es el CO2), se debe tener en cuenta para los clculos. Esto es debido a que su presencia en grandes concentraciones en el agua incrementa el pH significativamente. Por ello debe ser neutralizado con cidos. Al adicionarse cidos (normalmente ntrico y fosfrico aunque a veces tambin se puede usar sulfrico) se neutralizan estos bicarbonatos presentes en el agua.

Por lo tanto, para preparar la disolucin nutritiva se debe tener en cuenta la concentracin de nutrientes en el agua de riego. Por ello, el primer paso para disear una disolucin fertilizante ser disponer de un anlisis fiable de la composicin del agua de riego. Una vez que se conocen los nutrientes que el agua aporta por s sola se deben restar a los proporcionados por la disolucin nutritiva ideal. La diferencia entre ambos nos proporcionar los aportes previstos. A partir de la disolucin base de la tabla 4.3 expresada en mM y en meq/l de cada nutriente, se va a explicar en los apartados sucesivos diferentes opciones de cmo se puede preparar en la prctica.


Preparacin de la disolucin con fertilizantes simples cristalinos y cidos fertilizantes. En las tablas 3.3 a 3.6 del captulo 3 se indican los cidos y fertilizantes simples que normalmente se emplean en fertirrigacin. Vamos a considerar el caso de la disolucin de la tabla 4.3 en una finca que tiene un agua de riego con la composicin en miliequivalentes/litro (meq/l) de la tabla 4.4. La disolucin que va a nutrir al cultivo estar formada por los iones pres tes en el agua ms los nutrientes que se van a aportar al cultivo con los fert zantes. Los aportes de fertilizantes previstos en meq/l sern por lo tanto la di rencia de las concentraciones de nutrientes de la disolucin ideal menos los agua de riego como se indica en la tabla 4.4. Una forma de expresar estos aportes de fertilizantes sera en meq/1 de sal binarias. Esto, que va a ser til para posteriores clculos, se hace en forma de tal: de doble entrada, en la que en un eje figuran los aniones y en el otro los cation La suma total de aniones en miliequivalentes y la de cationes en miliequivalent ser la misma (18 meq/l totales) (tabla 4.5). Una vez incluidos en las celdas it meq/l totales de cada ion, el siguiente paso consiste en deducir las concentraci nes en las casillas internas de forma que la suma de cada fila y de cada columr coincidan con los totales expresados en la tabla 4.5. Los fertilizantes que tendremos que aportar sern por lo tanto las combiru ciones de sales binarias que nos den los meq/l totales de la tabla anterior (lgica mente no consideramos como fertilizantes los cloruros (Cl) ni el sodio (Na) Una posibilidad es la que aparece en la tabla 4.6 (Posibilidad 1). El camino a seguir en general y para este caso en concreto es: l.) Se incluyen los H como HNO3. 2. ) El Ca como Ca(NO3)2. 3. ) El NH4 como NH4NO3. 4. ) El K como KNO3. 5. ) El P como KH2PO4 (tambin podra haberse aplicado como H3PO4 y mi caso excepcional como NH4H2PO4).


6. ) El resto del K como K2SO4. 7. ) El Mg21 como MgSO4.

Es decir, la disolucin fertilizante la prepararamos utilizando los gramos de sales fertilizantes correspondientes a los meqll que aparecen en la tabla anterior (los pesos equivalentes (Peq) de cada sal se indican en la tabla 4.2). Para neutralizar los 3,5 meq/l de HCO3 aadimos 3 meq/l de HNO3, dejando 0,5 meq/l de HCO3 sin neutralizar. Como norma general se dejan 0,5 meq de HCO3 para prever ligeros errores en la aplicacin de cido. El clculo de los ml de HNO3 que hay que aadir se hara de la siguiente forma: HNO3: 3 meq/l . Pe(HNO3) (mg/lmeq). l/3 (mIIg). 100/ %R. lg/1.000 mg


Si la densidad del HNO3 es por ejemplo: 8 = 1,41 g/ml y la riqueza es del 70 %, los ml de cido a aadir seran: 3.63.111,41.100/70. 1/1.000 = 0,19 ml de HNO3/I. Para el resto de las sales los clculos seran: KNO3: 4 meq/l Peq (KNO3) (mg/1 meq). lg/l.000 mg = 4 101,1 111.000 = 0,404 g/l Ca(NO3)2: 6 meq/l Peq (Ca(NO3)2 . 4H20) 111.000 = 6 118. 1/1.000 = 0,708 g/l N114NO3: 1 meq/l Peq (NH4NO3). 1g/1.000 mg = 1 .80. 1/1.000 = 0,08 g/l K2SO4: 1 meq/l Peq (K2SO4) 1/1.000 = 1 87,2 1/1.000 = 0,087 g/l M9SO4: 2 meq/l Peq (MgSO4 7H20). 1/1.000 = 2.123,2- 1/1.000 = 0,246 g/l KH2PO4: 1 meq/l . P (KH2PO4). 1/1.000 = 1 136,1 . 1/1.000 = 0,136 g/l. Tanto el Ca(NO3)2 como el MgSO4 contienen agua de cristalizacin que hay que tener en cuenta en los pesos del fertilizante. Existen otras posibilidades para aplicar los miliequivalentes de esta disolucin utilizando otros productos fertilizantes. La eleccin de una posibilidad u otra vendr condicionada por la disponibilidad, compatibilidad, solubilidad y precio de los fertilizantes. Por ejemplo, se podra preparar esa misma disolucin inica con las sales siguientes (Posibilidad 2) (tabla 4.7):

Es decir, cambiando 1 meq/l de NH4NO3 por 1 meq/l de NH4H2PO4 y en vez de 1 meq/l de KH2PO4 aadir 1 meq/l ms de KNO3. Este cambio implicara la utilizacin de NH4H2PO4, ms soluble que el KH2PO4 (segn tabla 3.2), aunque el NH4H2PO4 puede ser ms difcil de conseguir.


Los gramos de sales fertilizantes por litro en esta segunda opcin seran: Para neutralizar los 3,5 meq/l de HCO3 aadimos 3 meqfl de HNO3 igual que en el caso anterior, es decir, 0,19 mIll si usamos un HNO3 del 70% y 8 = 1,42 g/ml. El H3PO4 tambin se podra utilizar, pero como de H2PO4 slo necesitamos 1 meqll, no podramos aadir ms de 1 meq/l de ese cido, lo cual no bastara para neutralizar la alcalinidad de los HCO3 y necesitaramos adems aadir 2 meq/l de HNO3. KNO3: 5 meq/l Pe q (KNO3) (m9/1 meq). 1 g/1 .000 mg = 0,505 gIl Ca(NO3)2: 6 meq/l Pq (CaNO3 . 4H2O) 1/1.000 = 0,708 g/l K2SO4: 1 meq/1 . P (K2SO4) . 1/1.000 = 0,087 g/l M9SO4: 2 meq/l Peq (MgSO4. 7H20). 1/1.000 0,246 g/l NH4H2PO4: 1 meq/I Peq ( 4H2PO4) 1/1.000 0,115 g/l La disolucin fertilizante resultante contendr adems 1 meq/I de Cl y 1,5 meq/1 de Na que contena el agua. Adems del pH, es necesario controlar la CE de la disolucin y considerar su incidencia en el cultivo correspondiente segn su sensibilidad a las sales. El mtodo de anlisis de la CE se basa en la medida directa con un conductivmetro. De forma aproximada se puede calcular dividiendo el nmero de miliequivalentes de cationes o aniones por 10 12 (10 para conductividades bajas y 12 para las altas) (Garca Lozano et al., 1993), o bien los gil de sales se dividen por 0,7 0,9 para los dos casos considerados anteriormente. El resultado se expresa en mS . cm' o en dS m'. En los problemas 4.6.2.1 a 4.6.2.4 se explican varios ejemplos siguiendo esta metodologa.


Preparacin de la disolucin con fertilizantes complejos slidos Como se ha visto en el captulo anterior, existen en el mercado fertilizantes slidos complejos que contienen dos o ms elementos fertilizantes que proceden de reacciones qumicas por lo que todas las partculas de fertilizante tienen la misma composicin. Existen en el mercado diferentes productos de este tipo que presentan diferentes equilibrios N:P205:K20:Ca0:MgO en unidades fertilizantes. El problema en este caso sera saber qu equilibrio en UF se aproxima ms al equilibrio en meqil, que es la unidad de concentracin utilizada para las disoluciones ideales. Para ello, la serie de clculos necesarios, equivalentes a los del problema 4.6.11, sera la siguiente: Considerando la disolucin ideal: N(NO3): 14 meq/l; N(NH4): 1 meqil; P(H2PO4): 1 meqil; K: 6 meq/1; Ca: 6 meq/I y Mg: 2 meq/l. Se calculara: En primer lugar, pasar los meq/l de los nutrientes a g del nutriente en 100 g de producto considerando que se van a disolver 1 g de dicho producto en 1 litro de agua. N(NO3): 14 meq/g producto. PeqN (mgilmeq). ig/1.000 mg. 100 g = 19,6 g N/100 g producto N(NH4): 1 meq/g.PeqN. 1/1.000.100 = 1,4% N(NH4) P(H2PO4): 1 meq/g PP 1/1.000. 100 = 3,1 % P = 7,1 % P205 K: 6 meq/g PeqK 1/1.000. 100 = 23,4 % K = 28,2 % K20 Ca: 6 meq/g . PeqCa 1/1.000. 100 = 12 % Ca = 16,8 % CaO Mg: 2 meq/g Peq Mg.1/l.000. 100 = 2,4% Mg = 4% MgO Necesitaremos por lo tanto un fertilizante con una riqueza N:P205:K20 igual a 21:7,1:28,2 (un equilibrio 1:0,34:1,34). Lo complicado, en este caso, sera encontrar un fertilizante complejo que cumpliera exactamente este equilibrio. Esto, como puede verse es un inconveniente de los fertilizantes complejos slidos. No existen en el mercado productos complejos slidos "a la carta" que nos proporcionen todos los nutrientes que deseamos y en la relacin adecuada. Normalmente, los fertilizantes complejos comerciales se suelen utilizar en funcin de los equilibrios de los tres nutrientes mayoritarios, esto es NPK. Algunos complejos incluyen, adems de este NPK, los otros nutrientes Ca, Mg, S e incluso suelen llevar tambin oligoelementos. Desde el punto de vista prctico, para hacer la disolucin descrita con fertilizantes


complejos comerciales, deberemos buscar el producto que ms se aproxime al equilibrio NPK y que proporcione la relacin NO37NH4 ms cercana a la deseada. As, podremos usar todo fertilizante slido complejo que presente un equilibrio NPK proporcional a 1:0,34:1,34. Para este ejemplo un 93% del N total debe estar en forma de NO3 - y un 7 % en forma de NH4 Encontramos en el mercado un fertilizante complejo slido que presenta un equilibrio 21:7:28 con un 20 % de N-NO3 y un 1 % de N-NH4t Los miliequivalentes por gramo de producto se calculara as: N: 21 g de N 11100 g - leq/14g. 1.000 meq/eq = 15 meq/g de N N-NO3: 19,6 g de N-NO3. 1/100. 1/14. 1.000 = 14 meqlg de N-NO3 N-NH4: 1,4 g de N-NH4. 1/100. 1/14. 1.000 = lmeqlg de N-NH4 P: 7 g de P205. 1/100. 1/71 1.000 = 0,99 meq/g de P K: 28 g de K20. 1/100. 1/47. 1.000 = 5,9 meq/g de K Es decir, si aadimos 1 g por litro de agua de este fertilizante slido complejo 21:728, logramos obtener una disolucin con una concentracin de N (14 meq/l de NO3 y 1 meq/l de NH4), P (0,99 meq/l) y K (5,9 meq/l), que es la que se desea preparar. Si no se encuentra un equilibrio igual al que queremos utilizaramos una combinacin de 2 fertilizantes slidos complejos (ver problema 4.6.3.3). Si se encuentra un producto con el mismo equilibrio N-P-K pero diferente riqueza, se determinarn los gramos de producto fertilizante dividiendo el % deseado de uno de los nutrientes por el % encontrado en el comercio. Otro problema tipo sera: a partir de un complejo slido de una riqueza determinada, fabricar una disolucin en meq/l. Se pasara de % en peso a meq/g y se compararan l

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