DOSSIER FERTIRRIGACIÓN

ADAPTACIÓN DE LAS DISOLUCIONES FERTILIZANTES CALCULADAS INICIALMENTE A LAS CONDICIONES CULTURALES

Diseño de la fertirrigaciónen función del aguade riego, suelos y sustratosTanto el agua de riego, como los suelos y sustratos, inter-accionan con los nutrientes de las disoluciones calcula-das. Como consecuencia, los nutrientes de la disolucióndel suelo y los elementos de cambio retenidos en el sue-

lo constituyen la fuente de alimentación real para cadacultivo. La consideración de estas interacciones nos permi-te realizar una fertirrigación racional para garantizar unamejora e incluso una optimización de la nutrición.

C.Cadahía y E.Eymar

Dpto. Química Agricola. Universidad Autónoma de Madrid

E

I diseño del proceso de fertirriga-ción y fundamentalmente de las di-soluciones fertilizantes depende delas exportaciones específicas de los

nutrientes para cada cultivo. La obtenciónde fórmulas de abonado para cada caso serealiza mediante ensayos previos de hidro-ponía para cultivos herbáceos o para culti-vos leñosos, fabricando disoluciones entrelos volúmenes de riego previamente optimi-zados y las cantidades de nutrientes expor-tadas mensualmente según la bibliografíacorrespondiente.

Sin embargo, las disoluciones fertilizan-tes calculadas inicialmente deben ser adap-tadas a las condiciones culturales para ob-tener la máxima eficacia en cada caso.

Tanto el agua de riego, como los suelosy sustratos, interaccionan con los nutrientesde las disoluciones calculadas. Como con-secuencia, los nutrientes de la disolucióndel suelo y los elementos de cambio reteni-dos en el suelo constituyen la fuente de ali-mentación real para cada cultivo. La consi-deración de estas interacciones nos permi-te realizar una fertirrigación racional paragarantizar una mejora e incluso una optimi-zación de la nutrición.

La composición del agua de riego incideen la disolución fertilizante tanto por los nu-trientes que contiene como por los elemen-

tos nocivos procedentes de la salinidad. Sedeben considerar los niveles altos de cloru-ros, sodio, etc., y recomendar un métodopara paliar su incidencia negativa sobre lanutrición. El método consiste en la aplica-ción de nitratos, calcio y magnesio extraspara provocar antagonismos durante la ab-sorción de nutrientes por la planta. Tambiénes necesario considerar los correspondien-

tes lavados para controlar la conductividadeléctrica (EC) y paliar la incidencia de la sa-linidad. Por otra parte, el agua incorpora losbicarbonatos que conviene destruir con un

ácido para ajustar el pH.En la figura 1 se expone el esquema

que explica la intervención del suelo o sus-trato en la composición de la disolución querealmente nutre a la planta y el sistema de

(15/Abri1/2010) Vida RURAL El

A mitieksde savia

Lavados(Acumulación salina.>

Determinaciones deelementos, pll y CEsolubles y de reserva

[

Disolución drenajeDeterminación CE

Control de Salinidad

Análisisfoliar

4.r Diagnóstico del estado de nutrición )

Agua deriego

Disol-\SUSTRATO uciónnutriente

Disoluciónfertilizante y sustrato

j

Jis PLANTA11>

Ca'2:Na•

• NO3

Mg4 #_> K'

II' : .

Na' mg

K CalIPO 4irre1

**** ••••18..0.311K31

Urea• : : • Form

P K

K'

Mg'2

Ca'2

Coloidedel

Suelo

mg•2

Na'Ca*2

Mn QuelatoZn QuelatoCu Quelato

MolihdatoFe Quelato

Ca 2 Raiz

Particulade suelo

Raiz

VII

FIGURA 1.

Interacciones de la disolución fertilizante con el suelo o sustrato. Control de la planta.

FIGURA 2.

Sistema suelo-disolución del suelo.

Foto 1. Fertirrigación del cultivo de melón en sueloenarenado.

FERTIRRIGACIÓNDOSSIER

seguimiento que permite realizar las correc-ciones correspondientes.

Los fertilizantes y el ácido añadidos alagua de riego constituyen la disolución fer-tilizante. Ésta, al llegar al sustrato o suelo,

reacciona con ellos y constituye la que sepodría denominar disolución nutriente real.El control analítico del extracto de satura-ción y de los elementos de reserva del sue-lo o sustrato (elementos de cambio), junto

con la respuesta de la planta al medio nutri-tivo nos permite estudiar la correspondien-te interacción. En consecuencia, podremosdeterminar los cambios necesarios en la di-solución fertilizante para que al reaccionarcon el suelo o sustrato se consiga la mejo-ra e incluso la optimización de la nutricióndel cultivo.

El análisis de planta (savia y foliar) nospermite constatar la eficacia de las mejorasde la disolución fertilizante e incluso realizarcorrecciones para su optimización.

En la figura 2 se presenta un esquemadel sistema suelo-disolución del suelo quenutre a la planta y que es necesario consi-derar al diagnosticar la eficacia de una fer-tirrigación.

Composición del aguade riego y disolucionfertilizante

En relación a la influencia que la com-posición del agua de riego tiene sobre la so-lución fertilizante se han de tener en cuen-ta las siguientes consideraciones:

El agua contiene macronutrientes esen-ciales como calcio y magnesio, que serestan de la disolución fertilizante cal-culada experimentalmente como se in-dicó anteriormente.Por otra parte, el agua contiene elemen-tos en cantidades tóxicas para la nutri-ción del cultivo como cloruros y sodio.Para paliar el efecto negativo correspon-diente se incrementan hasta niveles no

VIdaRURAIL (15/Abri1/2010)

• Solucióndel suelo• •

radic Uldi•

•

•

IMZEIWIrBIZIEEMI

RIP•

•• • _ • ••

•

▪

„,•di • •

• Solucion .• • del suelo.•

•

•

a• • e a -

•

• O O OOO eik••••••••••••• n••••• • •

••••

. 1 'loradicular•

!RIMEII"•N,11lI s1

8111111111111

Solucfondel suelo

•

• Potasio edáfic,o

•••

CUADRO I.Concentraciones de la disolución fertilizante en función del agua de riego.

Aniones (meq/1) Cationes (meq/I)

NO, HM, SO4' HCO, CI (4144 1(' ce MC No'

Agua deriego

1 3.5 1 2 2 1,5

DisoluciónId ea I

14 1 4 1 6 8 4

Aportesprevistos

14 1 3 -3 ¿C 1 6 6 2

CUADRO II.Diseño de la solución fertilizante según los aportes de agua de riego.

Metlii N& IV Ce Me' 11* Total

NO3 4 6 3 14

H2PO4 1 1

SO42- 1 2 3

Total 1 6 6 2 3 18

FIGURA 3.

Fijación del potasio en el suelo durante la fertirrigación.

excesivos los nitratos, calcio y magne-sio en la fórmula de abonado.La concentración de bicarbonatos en elagua nos permite calcular el ácido nece-sario para neutralizar y ajustar el pH en-tre 5,8 y 6,3 en la disolución fertilizante.En numerosos casos el agua contieneboro entre 0,5 y 1 ppm con lo cual que-da resuelta la aplicación de boro parael cultivo. Si la concentración de boroexcede las 2 ppm pueden producirseefectos tóxicos. En estos casos la inter-acción con el suelo o sustrato rebaja lacantidad de boro a disposición de laplanta y se evita el problema de toxici-dad en muchos casos. Para concentra-ciones de boro superiores a 3 ppm de-ben realizarse mezclas con agua de me-jor calidad. Siempre hay que considerarlos niveles tóxicos de boro para cadacultivo, que pueden ser muy diferentes.Los parámetros de EC y relaciones ca-tiónicas del sodio con calcio y magnesio(RAS) se deben considerar según lasensibilidad del cultivo a la salinidad.En la foto 1 se representa un cultivo de

tomate sobre suelo en condiciones salinasdebidas a la mala calidad del agua de riego.

En los cuadros 1 y 11 se muestra unejemplo de cálculo de disolución fertilizan-te en función del agua de riego. En el cua-

dro 1 se tienen en cuenta los contenidos deaniones y cationes del agua de riego y enel cuadro 11 se diseña la disolución corres-pondiente.

El diseño de la disolución fertilizante, esdecir, el cálculo de las concentraciones delos correspondientes fertilizantes, a partirdel cuadro 1, se realiza según el orden si-guiente:

Amonio como nitrato amónico.r Calcio como nitrato de calcio.

Ácido como ácido nítrico.1 Fósforo como fosfato monopotásico.lo Potasio restante como sulfato potásicó.lb Magnesio como sulfato magnésico.Por lo tanto la disolución está formada por:

3 meq/I de ácido nítrico.6 meq/I de nitrato de calcio.1 meq/I de nitrato amónico.4 meq/I de nitrato potásico.1 meq/I de fosfato monopotásico.

.1 1 meq/I de sulfato potásico y 2 meq/Ide sulfato magnésico.

La unidad de meq/I corresponde ammolr/l. La transformación en ml o g/I co-rresponde a:

0,19 ml de ácido nítrico de densidad1,41 y riqueza del 70%, por litro de di-solución en los goteros.0,404 g/I de nitrato potásico.0,708 g/I de nitrato de calcio.0,080 g/I de nitrato amónico.0,090 g/I de sulfato potásico.

0,140 g/I de fosfato monopotásico.0,240 g/I de sulfato magnésico.Por ejemplo, para una disolución 200

veces concentrada en el cabezal de riegocorresponden las cantidades anterioresmultiplicadas por el factor 200. No se con-sideran los cloruros y el sodio puesto queel agua no es salina. En caso de salinidadse tendrán en cuenta las normas antes indi-cadas.

le

(15/Abril/2010l VIdaRURAL

P precipitado(PFe PA1 PCa)P planta

P orgänicoP mineral(Fosfatos demuy bajasolubilidad)

I

P-Ca-ArcillasP—oxidos

P—Su bst.húmicas

P cambio

CUADRO III.Propiedades químicas de los sustratos y su interacción con la disolución fertilizante.

Extracto de saturación

PH CE P (mg/1) K (mg/1) Ca (mg/1) Mg (mg/1)

V 6,8 0,4 1.2 30 791 32

MP , S 5,8 0,4 14.4 53 51 90

MDS 5% 0,3 0,3 0,2 3 3 3

FIGURA 4.

Dinámica del fósforo en el suelo.

foto 2. Ensayo de fertirrigación de coníferas con diferentes sustratos.

VidaRURAL (15/Abn1/2010)

DOSSIER FERTIRRIGACIÓN

Interacciones delsuelo y la disoluciónfertilizante

En la figura 3 se representa la fijación par-cial del potasio durante el abonado entre lasláminas de arcilla o en su superficie como ele-mento de cambio. Por lo tanto, al aplicar la di-solución fertilizante hemos de comprobar estafijación experimentalmente y considerar que,además del potasio soluble en la disolucióndel suelo, conviene determinar el potasio decambio que se origina durante la fertirrigación.

En el esquema de la figura 4 se repre-senta la dinámica del fósforo en el suelo. Elfósforo de la disolución del suelo siempre es-tá en un nivel muy bajo. Sin embargo, la plan-ta nos indica, en la mayor parte de los casos.que toma suficiente fósforo del suelo proce-dente de la fertirrigación. La explicación estáen que el fósforo denominado de cambio, ymás concretamente el ligado al calcio adsor-bido en el coloide del suelo, es tomado por laplanta. El resto de las fracciones no aportanal cultivo cantidades apreciables de fósfororespecto al que se añade en la fertirrigación.

En resumen, para optimizar la fertirriga-ción debemos conocer el potasio y fósforoque queda en la disolución del suelo más elpotasio y fósforo de cambio que se determi-nan con las técnicas analíticas convenciona-les. Esta información junto a la respuesta dela planta nos permitirá mejorar las disolucio-nes fertilizantes deducidas en la interaccióncon el agua de riego.

Interacciones entrelos sustratos y ladisolución fertilizante

Como consecuencia de diferentes ensa-yos de nutrición, hemos obtenido una diso-lución fertilizante optimizada para coníferascultivadas en sustrato inerte. A continuaciónse realizaron ensayos con diferentes sustra-tos y la misma variedad: Cupressocyparisleylandii (foto 2). El objetivo era demostrarque, aunque habíamos calculado las disolu-ciones fertilizantes para realizar una fertirri-gación racional con un sustrato inerte en losviveros, era necesario estudiar la influenciade otros sustratos comerciales no inertes en

P savia (mg/L)Cupressocyparis leylandii1400 -

1200 -

1000 -

800 -

- e- V- MP+S

E 600

400

200

24-7

24-9

24-11

Fecha

K savia (mg/L)Cupressocyparis leylandll

24-7

24-9

24-11

Fecha

MP+S

750070006500600055005000

E 450040003500300025002000

O Raíz

• P. aérea

400

350

300

250

200

150

100

50

o

-50

-100

-150V MP + S

Sustrato

FIGURA 5.

Concentración de fósforo en savia para los dos sustratos ensayados.

FIGURA 6.

Concentración de potasio en savia para los dos sustratos ensayados.

FIGURA 7.

Pesos de planta (Cupressocyparis leylandii) para los dos sustratos ensayadoscon la misma disolución fertilizante.

la disponibilidad de nutrientes por la plantadurante el proceso de fertirrigación.

La disolución fertilizante optimizada ensustrato inerte corresponde a las siguientesconcentraciones de macro y micronutrientes:

30 mg/I N-N O, ; 24 mg/I N-NEI; 15mg/I P; 40 mg/I K'; 24 mg/I Ca 2 +; 7mg» mg2..

5 mg/I Fe; 1,5 mg/I Mn; 0,5 mg/I B; 0,1

mg/I Cu; 0,1 mg/I Zn; 0,05 mg/I Mo.Esta disolución se concentra en el ca-

bezal de riego en función de la superficie afertirrigar.

A título de ejemplo presentamos el casode dos sustratos: MP+S (turba de musgo +sepiolita) y V (viverista, compuesto por unamezcla de turba rubia, turba negra y arenaen proporción 60/20/20).

Para los dos sustratos ensayados las di-ferencias en los parámetros físicos no fue-ron muy significativas y estaban dentro delos intervalos de normalidad. Las diferenciasse centraban en las propiedades químicas.Los datos se presentan en el cuadro III y co-rresponden a los sustratos fertirrigados conla misma disolución fertilizante antes cita-da. La aplicación de la disolución fertilizan-te se ve influenciada claramente por las pro-piedades químicas de los sustratos.

A pesar de aplicar la misma disoluciónfertilizante a los dos sustratos, se observandiferencias significativas, con mayores conte-nidos de P, K y Mg para el MP+S y mayor nivelde Ca para el V. Estas diferencias además demanifestarse en los índices de crecimiento sereflejan en los análisis de savia, por ejemplopara el fósforo y potasio (figuras 5 y 6).

Los análisis de savia nos proporcionanintervalos de concentraciones significativa-mente mayores durante todo el ciclo de cul-tivo para el tratamiento MP+S. Por otra par-te, el elevado valor del Ca para el tratamien-to V acentúa las diferencias en P entre lossustratos, lo que coincide con las propieda-des químicas de los sustratos.

Los resultados de los índices de creci-miento son significativos a favor del trata-miento MP+S (figura 7).

Por lo tanto, el análisis de savia nos indi-ca los factores limitantes de cada sustrato ynos permite seleccionar el más adecuado ymodificar la composición de la disolución fer-tilizante optimizada para sustratos inertes. •

(15/Abri1/2010) VidaRURAL