fertirrigacion comex1

8/14/2019 Fertirrigacion Comex1

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FERTIRRIGACION J.SANCHEZ - 1

FERTIRRIGACIONPrincipios, Factores, Aplicaciones

ING. JAVIER SANCHEZ V. (FERTITEC S.A.)Seminario de Fertirrigacin: Apukai-Comex Per

Lima, 28 de febrero del 2000

I. INTRODUCCIN:

Fertirrigacin o fertigacin, son los trminos para describir el proceso por elcual 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, microaspersin, pivote central, goteo, exudacin, etc. Con estatcnica, se puede controlar fcilmente la parcializacin, la dosis, laconcentracin y la relacin de fertilizantes.

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

En el Per, con la introduccin de nuevas tecnologas de riego (especialmenteen los grandes polos de desarrollo del desierto: Ica y La Libertad), laintroduccin de fertilizantes lquidos y slidos solubles al mercado, el costo dela mano de obra y la necesidad de aumentar la eficiencia de utilizacin de losinsumos, est haciendo posible un desarrollo cada vez ms moderno de lossistemas de produccin agrcola especialmente en las zonas ridas y semi-ridas, logrando obtener rendimientos excelentes tanto en cantidad como encalidad.

II. PRINCIPIOS:

Es importante resaltar que independientemente del sistema de irrigacinutilizando en la fertirrigacin, los nutrientes son aplicados diluidos en el aguade riego con el fin de infiltrarlo en el suelo, predominando la absorcinradicular y no la foliar. En ese sentido, el conocimiento del comportamiento delos nutrientes en el suelo con relacin a su mobilidad y la exigencia del cultivodurante su ciclo, son factores importantes a considerar en el manejo de losfertilizantes.

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1. EL EQUILIBRIO IONICO:

El proceso de fertirrigacin es complejo por envolver aspectos fsicos yprincipalmente qumicos y fisiolgicos del sistema suelo agua planta.

El principio fundamental es el mantenimiento equilibrado de las relacionesinicas en el sistema y esto significa tener un balance catinico/aninicoadecuado.

CUADRO 1: Balance de carga hipottico en funcin del tipo defertilizacin Nitrogenada (Burt, et.al., 1998)

COMPOSICINFUENTE DENUTRICION

CATIONES ANIONESNH4

+

Suma =>

8 NH4+

4 K+1 Ca2+

1 Mg2+16 (+)

9 H2PO4-

3 SO42-1 Cl-16 (-)

NO3-

Suma =>

8 K+2 Ca2+2 Mg2+

16 (+)

8 NO3-

5 H2PO4=

1 SO4=

1 Cl16 (-)

2. ABSORCION Y TRANSPORTE IONICO:

Son tres las mecanismos primarios de absorcin de iones por las races:Difusin, intercepcin radicular y flujo de masas. Difusin indica que losiones son movidos de mayor a menor concentracin (K,P); intercepcinradicular sugiere que las races actuales entran en contacto con losiones(Ca,K.); flujo de masas indica que los iones son movibles de lasolucin suelo a la raz de la planta en funcin de la transpiracin. (B, Ca,Cu, Mg, Mn, Mo, N, S)

)()()()( areapareErazEsolucinEsueloE El proceso de transporte de iones de la solucin suelo hacia las races dela planta es extremadamente complejo e involucra dos procesos:absorcin pasiva y absorcin activa. En la absorcin pasiva los ionesson transportados por el flujo de agua del suelo a la planta debido a unagradiente de potencial hdrico, generado por la transpiracin de la planta,en este proceso son absorbidos iones como nitrato (NO3

-) y potasio (K+).La concentracin en la raz de unos elementos es mayor que en sualrededor; este movimiento en contra es conocido como absorcinactiva, en este proceso los iones son absorbidos ms fcilmente o ms

de difcilmente en presencia de otros elementos (sinergismos yantagonismos). As, altas concentraciones de nitrato favorece la absorcin


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de K+, Ca++ y Mg++, en tanto que, de NH4+ favorece la absorcin de H2PO4

-y SO4

= y del propio NO3

CUADRO 2: Asimilacin, sinergismos (aumento) y antogmismos(disminucin) de nutrientes (Burt, et.al., 1998).

COLUMNA A COLUMNA B COLUMNA CASIMILACION DE

NUTRIENTEDISMINUYE LA

ASIMILACION DEAUMENTA LA

ASIMILACION DENH4+NO3-

PKCaMg

FeZnCuMn

Mg, Ca, K, MoFe, ZnCu, ZnCa, Mg

Ca,K

Cu, ZnCu,Zn, MoZn, Ca, Mo

Mn, P, S, ClCa, Mg, K, MoMo,Mn (suelos cidos)Mn (suelosbsicos)

Mo

3. LOS NUTRIENTES EN EL SUELO:

a. Nitrgeno:

El nitrgeno es el elemento ms frecuentemente aplicado va aguade riego. Esto se debe a su alta mobilidad en el suelo, por tanto,tambin existe un alto potencial de perdida por lixinacin comonitrato (NO3

-). Ante esta situacin la fertirrigacin permite aplicar losfertilizantes nitrogenados en funcin de la demanda del cultivo.

Del nitrgeno total de la capa superficial del suelo agrcola, ms del85% est en forma orgnica y sujeto a mineralizacin por procesosmicrobiolgicos para pasar a amonio (NH4

+) y posteriormente por lanitrificacin transformarse a nitritos (NO2

-) y finalmente a nitratos(NO3

-)

Por otro lado, es de conocimiento general que, aumentado elnmero de aplicaciones de abonos nitrogenados aumenta laeficiencia de uso del fertilizante nitrogenado y reduce las prdidas,principalmente por lixiviacin, ante esta situacin es necesariofraccionar teniendo en cuenta:

Cuando se usa altas dosis de N (>200kg/ha) Cultivo sobre suelos de textura arenosa reas sujetas a lluvias muy intensas


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b. Fsforo:

Ningn nutriente tiene tan estudiado su comportamiento como elfsforo. Desde el punto de vista del manejo del fertilizante fosfatado,

los principios bsicos importantes para su manejo en fertirrigacinson:

El fsforo se encuentra en el suelo en diferentes combinacionesqumicas, siendo sus caractersticas: baja solubilidad,recuperacin por el cultivo muy baja, no se mueve largasdistancias de donde es aplicando y por lo tanto no se lixivia.

La mobilidad del fsforo en el suelo es en trminos generalesbaja, por lo que cuando es aplicando en suelo fijadores, se temaque quedarse retenido en los primeros centmetros del suelo, sinalcanzar la zona de mayor densidad radicular. Sin embargo, en

fertirrigacin se ha demostrado una mobilidad del fsforo aplicadopor fertirrigacin muy superior al previsto y comparable a la quese consigue con la incorporacin por laboreo.

Una alta frecuencia de aplicacin de fsforo por fertirrigacinpuede aumentar sustancialmente el tiempo promedio de laconcentracin de P en la solucin suelo arriba de lasconsideraciones de solubilidad.

Los fosfatos pueden precipitar con facilidad, causandoalteraciones en la instalacin de riego.

c. Potasio:

La aplicacin del potasio junto con el nitrgeno va agua de riego, esuna prctica bastante utilizada en la agricultura moderna, estodebido a que presentan una alta solubilidad, la mayora defertilizantes potsicos.

El potasio es menos mvil que el nitrato y su distribucin en el suelopuede ser ms uniforme ya que se distribuye lateralmente y enprofundidad simtricamente cuando es aplicado por goteo.

La utilizacin del sulfato de potasio puede ser limitada debido a lasgrandes cantidades de calcio en las aguas de riego que provocanprecipitaciones de sulfato de calcio. En tanto, el cloruro de potasiono es recomendable su utilizacin en suelos de alta salinidad,principalmente de cloruros ya que pueden causa toxicidad a loscultivos.

Existe dos reglas bsicas para fraccionar el fertilizante potasio.

Potencial prdidas por lixiviacin en funcin de la textura del

suelo (es mayor en suelos arenosos) Exigencias del cultivo en relacin a la curva de la demanda.


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d. Otros Nutrientes:

La nutricin de Calcio y Magnesio constituye un problema en losprogramas de fertilizacin especialmente en fertirriego bajo

condiciones de suelos arenosos, debido a su marcadaincompatibilidad con gran parte de fertilizantes. El Azufre, entrminos generales es suplido por muchos fertilizantes portadores demacro y micronutrientes. Finalmente, las fuentes de micronutrientes,son diluidos en agua formando soluciones o suspensiones siguiendolos mismos principios de, solubilidad, compatiblidad y mobilidad.

III. FACTORES:

1. EL SUELO Y EL FERTIRRIEGO

a. La Textura

La textura es considerada como la propiedad fsica primaria de lossuelos, debido a que influye directamente en otras propiedadesfsicas como: estructura, densidad, porosidad y sobre todo capacidadde almacenamiento, disponibilidad y fraccin aprovechable de aguapara los cultivos.

Cuadro 3: Caractersticas Hidrodinmicas de los Suelosen Funcin de su Textura.

Capacidadde Campo

Punto deMarchitez

Permanente

AguaDisponible

Agua / 30 cm de profundidadGrupo deTextura

% cm % Cm % cmArenoso 6.8 3.1 1.7 0.8 5.1 2.3Fco.Arenoso 11.3 5.1 3.4 1.1 7.9 3.6Franco 18.1 8.1 6.8 3.1 11.3 5.1

Fco.Arcilloso 21.5 9.7 10.2 4.6 11.3 5.1Arcilloso 22.6 10.2 14.7 6.6 7.9 3.6

En suelos arenoso, es ms ventajosa la aplicacin del fertilizantenitrogenado que en suelos arcillosos, debido a que se controla laprofundidad de humedecimiento. Asimismo, el fsforo en suelosarenosos se remueve a mayor distancia que en suelos arcillosos; ensuelos arenosos los riegos deben ser frecuentes y ligeros, mientrasque en los suelos arcillosos, los riegos son menos frecuentes ypesados.


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b. Capacidad de Intercambio Catinico (CIC)

Es una propiedad qumica que designa los procesos de adsorcin yliberacin de cationes del complejo de cambio (arcillo hmico) y

est influenciada por : cantidad y tipo de arcilla, cantidad de humus yel pH (o reaccin del suelo).

Cuadro 4: Relacin entre la Textura y la Capacidadde Intercambio Catinico de los Suelos.

Textura CIC(meq/100g) CategoraArena < 5 Muy bajaFranco Arenoso 5 10 BajaFranco 10 15 Media

Franco Arcilloso 15 25 AltaArcilloso > 25 Muy alta

En suelos con alta capacidad de intercambio catinico (francoarcillosos, arcillosos o con alto contenido de materia orgnica), losnutrientes y los pesticidas en general pueden perder su efectividadpor efecto de este intercambio.

En los suelos arenosos, la fertilizacin tienen efecto directo sobre eldesarrollo de los cultivos debido a que no estn tan sujetos a

procesos de adsorcin (fijacin).

c. SALINIDAD

Los fertilizantes son sales que, agregadas con el agua de riego,forman una solucin salina que se aplica al suelo. Est tiene efectosbenficos s las sales son fertilizantes y se dosifican sin exceder loslmites de calidad de agua para los cultivos; esto debido a que existeuna relacin entre la salinidad del agua de riego, de la solucin delsuelo y del agua de drenaje.

C.E.ss = 3 C.E. arC.E.es = 1.5 C.E. arC.E.ss = 2 C.E es

Donde :

C.E. ar = Conductividad Elctrica agua de riegoC.E. ss = Conductividad Elctrica solucin sueloC.E. es = Conductividad Elctrica del extracto


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Cuadro 5: Tolerancia de los Cultivos a la Salinidad del Extracto de Saturacindel Suelo.

Cultivos Tolerantes Moderadamente

Tolerantes

Sensibles

Comunes 8 < C.E.es < 12 4 < C.E.es < 8 C.E.es < 3.2dS/cm dS/m dS/mCebadaRemolachaAzucareraNaboAlgodn

CentenoTrigoAvenaMijoSorgoSoya

MazArrozLimoGirasolHiguerillaFrijol

Hortcolas 5 < C.E.es < 8 3< C.E.es < 5 C.E.es < 3BeterragaEsprrago

Espinaca

TomateBrcoli

ColColiflorLechugaMaz DulcePatataCamote

PimientoZanahoria

CebollaAlverjaoMelnCalabazaPepinoRbanoApioEjote

6 < C.E.es < 12 3 < C.E.es < 6 C.E.es < 3CultivosForrajeros Pasto salado

Pasto Bermuda

Pasto Rhodes

Trbol dulcePasto Ingls

Pasto Dallis SudnAlfalfaCenteno (para heno)

Avena (heno)Dactilo

Grama AzulTrbol GrandeBromo SuaveTrbol Blanco HolandesTrbol HbridoTrbol

Frutales 6 < C.E.es < 8 3 < C.E.es < 8 C.E.es < 3Palma datilera Granada

HigueraOlivoVid

NaranjaToronjaLimnManzanaPera

Ciruela de DamscoCiruelaAlmendraDuraznoChabacanoZarzamoraFrambuesasPaltoFresa


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Por otro lado, las sales pueden afectar a los cultivos por efecto de lasalinidad (presin osmtica) y por efecto txico de los iones (cloro,sodio y boro principalmente).

Esto ltimo se puede expresar de acuerdo a la ecuacin propuestapor Meir and Plaunt (en Mass, 1984).

^Yr = 100 b (C.E.es a)

Donde:^Yr = rendimiento relativo en condiciones salinas100 = rendimiento potencial en condiciones no salinas

b = pendiente disminucin del rendimiento por cadaunidad de sales de incremento

a = umbral de tolerancia

Figura 1: Respuesta de los Cultivos a la Salinidad (Mass &Hoffman. En: Mass, 1984)

d. El pH de la Solucin Suelo

El pH (o reaccin) de la solucin suelo influye en la capacidad de lasplantas de absorver nutrientes; en general, puede considerarse entre5.0 y 7.5 como valores extremos. Sin embargo, cada cultivo tiene unrango especfico para su mejor desarrollo. La mayora de las plantasabsorven los nutrientes en un alto porcentaje a valores de pH entre6.0 y 6.8.

El pH del suelo puede originar desrdenes nutritivos, debido a que laconcentracin de estos iones puede aumentar o disminuir.

0

20

40

60

80

100

120

SALINIDAD (dS/m)

Y = 100 - b (CEes - a)

^

RDTO.RELATIVO (%)

aIv

S0 S1 S2 S3 S4 Sn


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Figura 2: Influencia del pH sobre la disponibilidad de losNutrientes

e. Fertilidad del Suelo:

El manejo correcto de la fertirrigacin comienza con un correctoconocimiento del suelo. Algunos suelos contienen cantidadessustanciales de macronutrientes y estn bien previsto demicronutrientes. Para estimar la capacidad de almacenamiento denutrientes de un suelo es necesario los siguientes parmetros.

Profundidad del sistema radicular: La cantidad de nutrientesdisponibles en el suelo es estimada hasta la profundidad de sueloen que las races son activas

Suelo ocupado por las races (%): Fraccin de suelo ocupada porlas races.

Masa de suelo = rea (m2) x prof. de raz (m) x d.a. (t/m3)

Capacidad de almacenamiento del suelo QN: La determinacindel nivel de nutrientes permiten que las deficiencias seandetectadas por el anlisis y corregidas mediante la fertirrigacin

QN = Peso suelo (t/ha) x nutrientes disponibles (g/t)

2. EL AGUA DE RIEGO Y EL FERTIRRIEGO

Independiente de la fuente (superficial o subterrnea), la calidad del aguade riego es un trmino que se utiliza para indicar la conveniencia olimitacin del empleo del agua con fines de riego para los cultivos, paracuya determinacin generalmente se toman las caractersticas qumicas.

PN,S,BFe, Cu, Zn, MnK,Ca, Mg

Mo, Cl

5.0 6.0 7.0 8.0 pH

Disponibilida d (%)


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La calidad del agua depende de sus caractersticas fsicas y qumicas, ytambin de los problemas potenciales que pueden generar a los cultivos,a los suelos y al sistema de riego, dando lugar al uso condicionado delagua de riego, dependiendo del cultivo y del suelo especfico que se trate.

a. Caractersticas Fsicas

Se consideran las sustancias que llevan en suspensin como: tierra(arena, limo, arcilla) y materia orgnica. Los materiales slidos demayor densidad que el agua se elimina por decantacin y losmateriales orgnicos con la filtracin.

Cuadro 6: Gua para la Interpretacin del Agua de Riego(Ayres and Westcot, 1985. FAO)

Grado de Restriccin de UsoProblema Potencial Unidades Ninguno Ligero a

ModeradoSevero

Salinidad (afecta ladisponibilidad de aguaal cultivo)C.E. ar*TSD

DS/mmg/l

< 0.7< 450

0.7 3.0450 2000

> 3.00> 2000

Infiltracin (afecta latasa de infiltracin delaguaen el suelo)SAR = 0 3 y C.E. ar

= 3 6= 6 9= 12 20= 20 40

> 7> 1.2> 1.9> 2.9> 5.0

0.7 0.21.2 0.31.9 0.52.9 1.35.0 2.9

< 0.2< 0.3< 0.5< 1.3< 2.9

Toxicidad InEspecfico (afecta lasensibilidad del cultivo)Sodio (Na+)Cloro (Cl-)Boro (B)

SARMeq/lMg/l

< 3< 4< 0.7

3 94 10

0.7 3.0

> 9> 10> 3.0

mg/lmeq/l

< 5< 1.5

5 301.5 8.5

>30>8.5

Efectos Miscelneos(afecta la suceptibilidaddel cultivo)Nitrgeno (N-NO3-)Bicarbonato (HCO3

-)PH

Rango Normal 6.5 8.4* mmhos/cm = dS/m

b. Caractersticas Qumicas

El pH del agua de riego

Indica la acidez o alcalinidad del agua de riego el pH mayorque 8.0, es una limitante en el fertirriego, ya que hay peligro


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que se presenten precipitados de calcio y magnesio o decontribuir a que se incremente el pH del suelo a niveles en quelos nutrientes no puedan aprovecharse.

Contenido de Sales

El contenido total de sales trae como peligro la acumulacin desales solubles en el suelo, que puede generar problemas depresin osmtica, es decir producen dificultades de absorcinde agua por las plantas.

La dureza del agua es otro factor que esta relacionada con lapresencia de iones de calcio y magnesio; es la suma de lasconcentraciones de calcio y magnesio expresada enmiligramos de carbonato de calcio por litro (mg CaCO3 /l) o

partes por milln de carbonato de calcio (ppm CaCO3).

Finalmente el contenido de iones txicos afectan lasusceptibilidad de un cultivo. Afectan el rea foliar y disminuyenla capacidad fotosinttica de la planta. Dentro de los iones mscomunes tenemos el Sodio, Cloro y Boro.

3. LOS FERTILIZANTES Y EL FERTIRRIEGO

a. Contenido de Nutrientes del Fertilizante

Los fertilizantes contienen uno o ms nutrientes segn suformulacin; la combinacin con otros fertilizantes complementariosse hace para lograr las cantidades totales de nutrientes que sedesee aplicar.

Un fertilizante es un compuesto qumico y como tal es una sal inerte,sin carga; y que al entrar en contacto con el agua del suelo o de lasolucin, se disocia dejando los nutrientes en forma inica.

Ejemplo:SALES INERTES IONES CARGADOS

- Nitrato de Potasio KN03 K+ NO3

-- Fosfato Monoamnico NH4H2PO4 NH4

+ H2PO4-

- Nitrato de Amonio NH4NO3 NH4+ NO3

-- Nitrato de Calcio Ca(NO3)2 Ca

++ NO3-

- Sulfato de Magnesio MgSO4.7H2O Mg++ SO4

=


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b. Grado de Solubilidad del Fertilizante

La solubilidad de un fertilizante es una de las caractersticasprincipales a tener en cuenta en el fertirriego. Los fertilizantes deben

ser muy solubles y selectos en cuanto a su composicin respecto alos nutrientes que aportan, para aprovecharla al mximo sinsobrepasar la concentracin que puede tolerar el volumen del aguaa regar.

La solubilidad de un producto est influenciada por tres factores:temperatura, presin y pH. La temperatura del agua, entonces juegaun papel directo e importante en la solubilidad de un fertilizante (amayor temperatura mayor solubilidad). Algunos fertilizantes al seraplicados en el agua bajan la temperatura de esta; si se quiereagregar otro fertilizante, la solubilidad de este ltimo se ver

afectada; siendo conveniente esperar restablecer la temperaturainicial.

Los fertilizantes slidos solubles empleados en fertirigacin puedanser aplicados como un solo nutrientes (ej. Urea), o como uncompuesto de varios elementos (ej. fosfato monoamnico, nitrato depotasio, nitrato de calcio). Los fertilizantes lquidos son simples y/ocompuestos, pero debido a su solubilidad, la concentracin delelemento es menor (especialmente de uno de sus elementoscomponentes.)

c. Compatibilidad de los Fertilizantes

Los fertilizantes son sales, que en contacto con el agua se disocianformando iones (aniones y cationes); diferentes iones puedeninteractuar en la solucin y precipitar (formando compuestosinsolubles), con el consiguiente riesgo de no estar disponibles paralas races o con alto riesgo de taponar emisores, disminuyendoconsecuentemente la eficiencia de aplicacin de los nutrientes.

Las interacciones ms comunes son:

- Ca++ + S04= CaS04 (precipitado)- Ca++ + HPO4

= CaHP04 (precipitado)

- Mg++ + S04= MgS04 (precipitado)

Los micronutrientes por otro lado, pueden reaccionar con las salesdel agua de riego formando precipitados, por lo tanto, esrecomendable aplicarlos en forma quelatada.


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CUADRO 8: Caractersticas de los Principales Fertilizantes usados enFertirriego (California Fertilizer Association 1980 - Tomado

de Burt,et.al 1998-Modificado)

FERTILIZANTE GRADO% E

FORMULAQUIMICA

SOLUBILgr / lt

INDICESALINO

INDICE(A) o (B)

Fertilizantes NNitrato AmonioSulfato AmonioAmonio AnhidroNitrato CalcioUreaUrea/AcidoSulfrico*Urea Nitrato AmonioFertilizantes P2O5

Polifosfato AmonioFosfato Monoamnico

Fosfato MocropotsicoAcido FosforicoFertilizantes K2O

Nitrato PotasioCloruro de PotasioSulfato de PotasioOtros Fertilizantes

Sulfato doble dePotasio y MagnesioSulfato de MagnesioNitrato de MagnesioMicronutrientes

Borax

Acido BricoSoluborSulfato de Cobre (acidi)Sulfato de Fierro (acidi)Manganeso de Sulfato (acidi)

Molibdato de Amnio (Molibdato de SodioSulfato de ZincQuelato de ZincQuelato de ManganesoQuelato de FierroQuelato de CobreLignosulfato de Zinc

Lignosulfato deManganesoLignosulfato de FierroLignosulfato de Cobre

33 N21 N82 N

15.5N-26CaO46 N15 N32 N

10 N,34 P2O512 N-61P2O5

52 P2O5,34 K2O61 P2O5

13.5 N, 44 K2O60 K2O50 K2O

22K2O,18MgO16MgO

11N, 10MgO

11% B

17.5% B20% B25% Cu20% Fe27% Mn54% Mo39% Mo36% Zn

5% - 14% Zn5% - 12% Mn4% - 14% Fe5% - 14% Cu

6% Zn

5% - 14% Mn6% Fe6% Cu

NH4NO3(NH4)2SO4

NH3Ca (NO3)2CO (NH2)2

CO (NH2)2 H2SO4CO (NH2)2. NH4 NO3

(NH4)5 P3O10NH4H2 PO4

KH2 PO4H3 PO4

KNO3KCl

K2S04

K2SO4 2MgSO4MgSO4

Mg (NO3)2

Na2B4O7 10H2O

H3BO3Na2B8O13 4H2OCuSO4 5H2OFeSO4 7H2OMnSO4 4H2O

(NH4)6Mo7O24 4H2ONa2MoO4

ZnSO4 7H2ODTPA & EDTADTPA & EDTA

DTPA,HOEDTA EDDHA

DTPA & EDTA

Lignosulfonato

LignosulfonatoLignosulfonatoLignosulfonato

1920730Alta12201033altaalta

alta626

230alta

316340110

6277250

2.10

6.352222

15.65105.3

4356

96.5

solsolsolsol

solsolsolsol

10569--6175----

--30

8--

7411646

2244105

60 (A)110 (A)148 (A)21 (B)80 (A)

55 (A)

23 (B)NN

(A) Indice de Acidez(B) Indice de Alcalinidad(N) Reaccin Neutra

d. Indice de Salinidad del Fertilizante

El ndice de salinidad de un fertilizante es la relacin del aumento dela presin osmtica de la solucin suelo, producida por un


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fertilizante, y la producida por la misma cantidad de nitrato de sodio(basado en 100).

e. Indice de Acidez del Fertilizante

El ndice de acidez, es el nmero de partes en peso de calcreo(CaCO3) necesario para neutralizar la acidez originada por el uso de100 unidades de material fertilizante.

Es muy importante el conocimiento de estos ndices porque las sales(fertilizantes) ejercen gran influencia sobre el pH o reaccin del sueloy por ende, en diversos procesos que afectan el desarrollo de laplanta.

4. EL CULTIVO Y EL FERTIRRIEGO

a. Los elementos esenciales para la planta.

Son 16 elementos qumicos (nutrientes) que son esenciales para elcrecimiento y desarrollo de las plantas. Tres elementos; carbono,oxgeno e hidrgeno son tomados por las plantas del aire y del agua;los trece restantes provienen del suelo y se denominan minerales.Dentro de ellos distinguimos a los macronutrientes (Nitrgeno,Fsforo, Potasio, Azufre, Calcio y Magnesio) y los micronutrientes(Fierro, Cobre, Manganeso, Zinc, Molibdeno, Cloro y Boro).

Cuadro 9: Elementos Esenciales para Todas las Plantas

Elemento Smbolo Forma Inica % P.S. Fuente ClasificacinCarbono C Aire MacronutrienteOxgeno O Aire MacronutrienteHidrgeno H

89Aire Macronutriente

Nitrgeno N NO3-, NH4

+ 4.0 Suelo/aire MacronutrienteFsforo P HPO4

-, H2PO4- 0.5 Suelo Macronutriente

Potasio K K+ 4.0 Suelo MacronutrienteAzufre S SO4

-, SO3- 0.5 Suelo Secundario

Magnesio Mg Mg++ 0.5 Suelo SecundarioCalcio Ca Ca++ 1.0 Suelo SecundarioBoro B BO3

-, HBO3- 0.006 Suelo Micronutriente

Fierro Fe Fe++, Fe+++ 0.02 Suelo MicronutrienteManganeso

Mn Mn++ 0.02 Suelo Micronutriente

Molibdeno Mo MoO4- 0.0002 Suelo Micronutriente

Cobre Cu Cu++ 0.001 Suelo MicronutrienteZinc Zn Zn++ 0.003 Suelo MicronutrienteCloro Cl Cl- 0.1 Suelo MicronutrienteSodio Na Na+ 0.03 Suelo

% P.S. = Tpico Contenido de nutriente en la Planta expresado en % delPeso Seco


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Cuando un suelo no proporciona alguno de estos nutrientes en lacantidad suficiente que la requerida por las plantas, es necesarioaplicarlo a travs de un fertilizante que contenga dicho nutriente yque no permita la disminucin del rendimiento y/o calidad de las

cosechas. Dentro de este esquema podemos resaltar la importanciade los cinco principales nutrientes:

El nitrgeno es importante en;

- Formacin de clorofila.- Produccin fotosinttica de carbohidratos.- sntesis de protenas.

El fsforo es importante en;

- Transferencia de energa dentro del tejido celular.- Composicin de cromosomas, DNA, RNA- Desarrollo radicular

El potasio es importante en;

- Sntesis de protenas, carbohidratos, clorofila- Traslocacin y almacenamiento de carbohidratos

El calcio es importante en;

- La formacin de pectatos de calcio que actan en el proceso deabsorcin de nutrientes.

- Forma sales con los cidos orgnicos e inrganicos, regulando lapresin osmtica de las clulas.

El magnesio es importante en;

- Forma parte de la molcula de clorofila, la cual produce la sntesisde carbohidratos.

- Es un activador enzimtico

Finalmente, la absorcin de los nutrientes por la planta estdeterminado no slo por la disponibilidad de los nutrientescontenidos en el suelo, sino tambin por el suministro de estos a lasuperficie radicular.

b. Fases Fenlogicas del Cultivo y Extraccin de Nutrientes:

La cantidad de nutrientes removidos por un cultivo desde el suelo,est bien relacionado con el uso ptimo, tanto en el crecimiento

vegetativo (follaje), como en la produccin de frutos.


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En general, la asimilacin de N,P,K, sigue el curso de laacumulacin de la biomasa. Sin embargo, el cocimiento de laabsorcin y acumulacin de nutrientes en las diferentes etapas delcultivo, identificado pocas en que los elementos son exigidos en

mayor cantidad es necesario que est bien determinado.

Figura 3: Curva de Crecimiento Vegetal

Cada especie y cada variedad tiene necesidad especficas de losdistintos nutrientes, los cuales deben ser suplementados de acuerdoa estas necesidades.

Como se puede apreciar en la figura de la etapa de 0.0 a 0.2, elcrecimiento es muy lento y las necesidades de fertilizacin son muybajas, siendo importantes nutrientes como el fsforo que promueveun desarrollo radicular: La segunda etapa, del tiempo 0.2 a 0.7, es lade mayor crecimiento vegetativo, por lo que las necesidades denutrientes son elevadas, especialmente de nitrgeno. La terceraetapa de 0.7 a 0.9, est caracterizada por una disminucin en eldesarrollo vegetativo, por la floracin y la fructificacin, lasnecesidades se reducen, con excepcin de nutrientes importantespara la formacin de flores y frutas ( potasio, calcio). Finalmente, en

la etapa 0.9 a 1.0 existe una drstica disminucin de la demanda deagua y nutrientes.5. EL RIEGO Y EL FERTIRRIEGO

a. El Agua en el Suelo

El suelo, visto como un todo est constituido por una fraccinslida (minerales y materia orgnica) y un espacio poroso(macroporos = espacio reservado para el aire, microporos = espacioreservado para el agua).

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0TIEMPO RELATIVO

ALTURA

RELATIVA


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La capacidad de almacenamiento de agua de un suelo estdirectamente influenciado por la textura del suelo. El agua del sueloest relacionada a los coeficientes hdricos: Capacidad de Campo(CC), Punto de Marchitez Permanente (PMP), Agua Disponible (AD).

Figura 4: Esquema del agua en el suelo

Bajo condiciones de riego por gravedad es conveniente reservar un terciode la capacidad de campo (Punto de Marchitez Temporal) como soporte endice de aplicacin de un nuevo riego. Sin embargo, bajo condiciones deriego por goteo, una vez que el suelo (zona de races) ya est a Capacidadde Campo, es conveniente regar de acuerdo a la demanda diaria de cultivo.Esta demanda esta influenciada directamente por la capacidad dealmacenamiento del suelo, las condiciones del clima, el estado fenolgicodel cultivo.

a. Necesidades de Riego del Cultivo

Evapotranspiracin potencial (ETo)

Como su nombre lo indica, es la suma de las prdidas de aguapor evaporacin (suelo) y transpiracin (planta). Existen variosmtodos para determinar la ETo, siendo el ms prctico eltanque de evaporacin clase A. Existe el otro mtodo aceptadopor FAO (Pennman & Monthei, 1982) que es el resultado de las

variables climticas: temperatura, humedad relativa, horas de

SUELO + PLANTA + CLIMA

FRECUENCIA DE RIEGO

AGUAGRAVITACIONAL

AGUADISPONIBLE

PUNTO DE MARCHITEZ TEMPORAL

AGUAAPROVECHABLE 2/3

1/3

AGUAHIGROSCOPICA

Atm

CC0.3

PMP15


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sol y velocidad del viento; sin embargo, para esto se requierede la ayuda de un programa de cmputo.

Coeficiente de evapotranspiracin del Cultivo (Kc)

Es la fraccin (%) de prdida de agua a que est expuesto elcultivo durante sus distintos estados de desarrollo. El Kc estinfluenciado directamente con el rea foliar (capacidad deevapotranspiracin).

Evapotranspiracin del Cultivo (ETc)

Es el producto de la evapotranspiracin potencial y elcoeficiente de evapotranspiracin:

ETc = ETo x Kc

Necesidades de Riego (NR)

Bajo condiciones de cero precipitacin (caso de la costa); laNecesidad de Riego Netos (NRn) es igual a laevapotranspiracin del Cultivo (ETc).

ETc = NRn

En tanto que las Necesidades de Riego Totales (NRt) soncalculadas tomando en cuenta la eficiencia del sistema:

NRt = NRn x 100 = ETc x 100Ef. Ef.

b. Coeficiente de Uniformidad de Riego (CU)

Teniendo en cuenta que vamos a aplicar el fertilizante en el agua deriego, la eficiencia en la disponibilidad del nutriente estar en funcindirecta de la eficiencia en la uniformidad del riego. El coeficiente de

uniformidad de Christiansen, es un mtodo rpido y prctico paradeterminar la uniformidad del riego y est expresado:

[x ]CU = 100 (1 - )

m.n

donde:

[x ] = Suma de las desviaciones respecto al promediom = Valor promedio

n = nmero de observaciones


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Clasificacin:

%

< 90 90 - 110 > 110DEFICIT OPTIMO EXCESO

IV. APLICACIONES

1. CONSIDERACIONES DE CANTIDAD

a. La tasa de produccin de materia seca y la concentracin ptima denutrientes en los tejidos definen en forma conjunta la tasa de

consumo diaria de nutrientes durante el perodo de crecimiento queresulta en el mximo rendimiento y calidad del producto.

b. Tasa de consumo hdrico diario ptimo durante el ciclo del cultivo loque faciclita que no se inhiba el proceso fotosinttico por las plantas.La Funcin transpiracin depende de las consideracionesmeteorolgicas y caractersticas de la planta.

2. CONSIDERACIONES DE INTENSIDAD

a. La distribucin de la densidad radicular en el suelo y el peso total delas races.

b. Las concentraciones de nutrientes en la solucin del suelo permite alas plantas absorver la cantidad de nutrientes requerida.

3. OPERACIONES Y CALIBRACION

La calibracin de un sistema de fertirriego incluye los siguientes pasos:

a. Determinar y calcular de la frmula qumica

Esto se hace en base a los rendimientos obtenidos (o esperados) yla extraccin de nutrientes por el cultivo.

- Para Slidos

Rf = Requerimiento fertilizante (kg/ha)

Rf = (N X 100)/Cn N = Nutriente recomendado (kg/ha)Cn = Concentracin del nutriente (%)


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- Para Lquidos

Vf = Volumen fertilizante (l/ha)Vf = Rf / PE Rf = Requerimiento del fertilizante (kg/ha)PE = Peso Especfico (kg/l)

b. Determinar el rea a ser tratada

Un mdulo de fertirriego puede contener desde una fraccin dehectrea hasta muchas hectreas.

Ft = Fertilizante por turno (kg/l)Ft = D x A D = Dosis de fertilizante (kg/ha o l/ha)

A = Area (ha)

c. Determinar el volumen de solucin a ser aplicada por unidad defertirriego.

Aqu se debe tener en cuenta la cantidad y tipo de fertilizante y lacapacidad del tanque fertilizador.

- Concentracin de la Solucin Fertilizante

C = Q / Qb C = Concentracin de la solucinfertilizante (m3/l)

Ds = Descarga del sistema de riego(m3/ha)

Qb = Descarga de la bomba (l/h)

- Dilucin de la Solucin Fertilizante

Rd = Relacin de diluacin (%)Rd = RcxCfx100 Rc = Relacin de concentracin (m3/l)

Cf = Concentracin requerida defertilizante en el agua de riego(l/m3)

d. Determinar la duracin de inyeccin

Se debe tener en cuenta aqu la relacin que existe entre el tiempo

de inyeccin y el tiempo total de riego.


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Del TanqueQ = Tasa de inyeccin (l/h)

Q = Va / T Va = Volumen de agua (l)T = Tiempo de fertilizacin (min)

De la BombaQb = Descarga de la bomba (l/h)

Qb = Vs x Ds Vs = Volumen de solucin fertilizante (l/m3)Ds = Descarga del sistema de riego

(m3/ha)

4. SISTEMAS Y EQUIPAMIENTO

Una unidad de fertirrigacin est compuesta de: tanque de fertilizantespara la solucin madre, vlvula de retencin, filtro principal, medidor deagua y el equipo de inyeccin.

La inyeccin qumica puede ser realizada de tres formas:

a. Tanque de Fertilizacin: Opera a base de una vlvula deestrangelamiento ubicada en el sistema de riego, lo que produce queuna parte del flujo de agua en la lnea principal sea derivada a travsdel tanque de fertilizante el que puede o no contener una bolsa pararetener el producto a ser inyectado

Ventajas:

- Simple en y operacin y mantenimiento- Costo relativamente bajo- No necesita fuente externa de energa- Es mvil y resistente a variaciones de descarga y presin

Desventajas:

- Casi no existe control sobre la tasa de inyeccin y sobre todode la concentracin

- El tanque debe ser llenado en cada turno de riego- Hay prdidas de presin por el estrangelamiento.

b. Inyector Venturi: El inyecto opera segn el principio Venturi en el queexiste una constriccin con una entrada especfica y una salida en la

tubera, lo que crea un vaco. Este causa en ascenso en la velocidaddel flujo provocado la succin de la solucin fertilizantes en este


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punto. La tasa de inyeccin depender de la prdida de presingenerada en la constriccin

Ventajas:

- No requiere una fuente externa de energa- Costo relativamente bajo- Seccin a tanque abierto- Fcil de concentrar a sistemas compaterizados

Desventajas:

- Alta prdida de presin- Cualquier fluctuacin de la presin afectar la tasa de

inyeccin- Cada modelo tiene un rango de presin

c. Bonbas Inyectoras: El elemento de inyeccin constituye el coraznde todo sistema de fertirrigacin. Existe una gran variedad debombas dosificadoras; de engranaje, rotativa, pistn o diafragmapara desarrollar presiones que excedan la presin del sistema deriego e inyectar la solucin.

Ventajas:

- Se puede ajustar a un amplio rango de descargassuministrando una concentracin continua y uniforme

- Permite realizar la fertirrigacin desde una punto contral- No hay prdidas de carga del sistema

Desventajas:

- Relativamente complicado de operar- Alto costo de adquisicin y mantenimiento- Slo usa soluciones lquidas

- Requiere una fuente externa de energa

5. CASOS PRCTICOS A TENER EN CUENTA

Ejemplo 1: Reaccin (pH) del suelo y del agua de riego y suInfluencia por el uso de fertirrigacin. (tomado de: I.Papandocipolas, 1998)


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PRUEBA SOLUCIONSTOCK (1)

AGUA DE RIEGO(2)SOLUCION STOCK

pH SUELO (3)

123456

pH C.E.(ds/m)

7.37 7.727.45 8.586.29 7.486.25 7.482.40 6.432.54 6.57

pH C.E.(dS/m)

7.87 1.747.97 2.166.79 1.697.03 1.716.32 1.636.40 1.70

7.877.716.807.006.566.75

(1) Solucin: UR+MAP+N-pHuric+NP(2) pH agua de riego = 7.8

(3) pH suelo medido a 10 cm. Del emisor

Ejemplo 2: Cambios secuenciales generados en el pH desde la

preparacin de la solucin stock, hasta la solucin suelo.(pH agua=7.2, pH suelo= 7.3).

500 ltCap.

6. CARACTERISTICAS GENERALES

a. Ventajas

Incrementa rendimientos y mejora la calidad de los productos:

. Las cantidades y concentracin de nutrientes puedendosificarse de acuerdo con los requerimientos del cultivo ysus etapas de desarrollo.

Aplicacin de fertilizantes solubles que se asimilan msrpidamente, ya que se distribuyen en la zona de races.

N,P,KMicronutrientes

1.- Llenado agua de riego pH = 7.22.- Aplicacin de Ac. Fosfrico (5.2 kg.) pH = 1.23.- Aplicacin de Nitrato de ptasio (7.5 kg) pH =1.44.- Aplicacin Micronutrientes (30 g.) pH = 1.65.- Aplicacin de Urea (7.2 kg.) pH = 1.76.- Llenado full tanque pH = 2.5

Riego= 50,000 lt/ha/da

Agua pH = 7.2

Solucin del emisor, pH = 6.4Solucin Suelo, pH = 6.7


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Algunos fertilizantes se asimilan directamente y otrosrequieren una transformacin qumica.

. Las races del cultivo no se daan en el fertirriego y el suelo

no se compacta.

Ahorro en los costos de la fertilizacin:

Alta eficiencia y uniformidad del agua hace que usemosmenos fertilizantes.

Se usa menos equipo y menos energa para aplicar losfertilizantes.

Requiere de menos personal para supervisar. Facilita las labores agrcolas:

. Se puede fertilizar cuando el suelo o el cultivo impiden laentrada de maquinaria.

Reduce la contaminacin:

. Si el agua se aplica uniformemente y con alta eficiencia, losexcedentes de riego son mnimos (percolacin).

b. Incovenientes

Se requiere de inversin inicial.

Requiere equipos de fertirriego. Los fertilizantes solubles son ms caros.

Peligro al usar mezclas de fertilizantes.

Precipitan los fertilizantes no compatibles con otros o con elagua de riego.

Pueden haber reacciones violentas.

Se requiere de personal calificado.

Seleccionar, manejar y dosificar fertilizantes, as comooperar el sistema de riego.


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V. FERTIRRIGACION Y AGRICULTURA DE PRECISION (AP)

La Agricultura de Precisin (AP) o Manejo de Sitio Especfico (MSE), nacigracias a la aplicacin de un grupo de tecnologas que permiten medir y

mantener la variabilidad espacial para, potencialmente aumentar la eficienciaproductiva y disminuir el impacto ambiental. La definicin ms simple deagricultura de precisin establece que sta corresponde a un grupo detecnologas que permiten aplicacin de insumos agrcolas, tales comofertilizantes, semillas, pesticidas, etc, en forma variable en un campo, deacuerdo a requerimiento y potencial productivo.

El rea de mayor desarrollo dentro de la Agricultura de Precisin es el Manejode Nutrientes Sitio Especfico (MNSE) tambin llamado Tecnologa de DosisVariable (TDV) que corresponde a la aplicacin variable de fertilizantes deacuerdo al nivel de fertilidad de suelo de cada sector del fundo.

Probablemente las recomendaciones de fertilizantes, es la etapa donde sehan producido los mayores avances dentro de las prcticas MNSE, ya queexisten en el mercado controladores y maquinarias que permiten variar ladosis de cada metro cuadrado si se desea. Para implementar MNSE, en unaprimera etapa, no es imprescindible contar con maquinaria especializada. Alsectorizar el campo de produccin en subunidades de manejo homogneo, es posible utilizar la maquinaria existente.

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fertirrigacion comex1

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