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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE TAMAULIPAS Facultad de ingeniería y ciencias.

Fertirrigacion

Aarón Isain Melendres Álvarez.

INDICE SITIACION ACTUAL DE LA FETIRRIGACION Situación actual y perspectiva del consumo de fertilizantes. Estimación de consumo de fertilizantes en los próximos años. Fertilizantes y medio ambiente. Fertirrigacion racional de los cultivos. Fertirrigacion. Bibliografía. FERTIRRRIGACION ASPECTOS BASICOS Situación actual del sistema de Fertirrigacion. Ventajas e inconvenientes. Hidroponía y Fertirrigacion. Esquema del proceso de Fertirrigacion. Temas básicos de la Fertirrigacion. Interacción entre la solución fertilizante y agua de riego. CÁLCULO Y PREPARACIÓN DE SOLUCIONES FERTILIZANTES Cálculos de las cantidades de fertilizantes necesarias para preparar la disolución ideal u optimizada por hidroponía teniendo en cuanta la calidad de agua de riego. Preparación de la disoluciones con fertilizantes”a la carta”. Problemas tipo de Fertirrigacion. Manejo de fertilizantes simples, sólidos y ácidos. Manejo de fertilizantes complejos. Manejo de fertilizantes complejos líquidos concentrados. Bibliografía

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CABEZAL DE RIEGO Filtrado. Hidrociclones. Filtros de mallas. Filtros de arena. Filtros de anillas. Inyección de fertilizantes. Tratamiento de las obturaciones. Bibliografía PROGRAMACIÓN DE RIEGO Método del balance del agua del suelo. Valores del agua del suelo. Programación de riego. Métodos basados en parámetros del suelo. Uso del tensiómetro para decidir los riegos. Métodos basados en parámetros de planta. Otras consideraciones. Bibliografía. FERTIRRIGACION EN FRUTALES Fertirrigacion de cítricos. Relación agua suelo planta. Necesidades de agua. Dosis de riego. Frecuencia de riego. Crecimiento y producción de los cítricos en relación con los déficits hídricos. Riego con escasez de agua. Bibliografía.

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FERTIRRIGACION RACIONAL DE CÍTRICOS. Calculo de las dosis anuales de abonado. Optimización de la dosis recomendada. Disoluciones fertilizantes de partidas. Diagnostico de nutrición. Diseño y formulación de las soluciones fertilizantes.

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Introducción Hoy en día las superficie cultivadas son limitadas, tienden a reducir como consecuencia del crecimiento de las zonas urbanas y del deterioro debido a la salinidad, la erosión y la desertización, y desde un punto de vista de conservación de nuestro hábitat, no podemos destinar mas superficie al cultivo en detrimento de las grandes masas forestales. Teniendo en cuentas estas delimitaciones, el aumento de la producción de alimentos y fibras solo puede venir como consecuencia de una intensificación 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 producción 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 tecnologías que nos permiten desarrollar cultivos mas eficientes, y que al mismo tiempo, nos permiten obtener productos agrícolas seguros y de calidad. Sin embargo una aplicación 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 desempeña un papel absolutamente importante imprescindible, y lo hará 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 producción de alimentos en las condiciones descritas, es decir, en cantidad y calidad, y considerando la limitaciones de los recursos naturales y la Aaron 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 épocas que las plantas requieren para el desarrollo de cada uno de los estados fenológicos. Por lo tanto, y partiendo de una absoluta necesidad de la aplicacipon de los fertilizantes minerales en el futuro, la cuestión 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.

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Fertirrigacion. Fertirrigacion o fatigación, son los términos para describir el proceso por el cual los fertilizantes son aplicados junto con el agua de riego. Este método es un componente de los modernos sistemas de riego a presión como; aspersión, micro aspersión, pivote central, goteo, exudación, etc. Con esta técnica, se puede controlar fácilmente la parcialización, la dosis, la concentración y la relación de fertilizantes.

En algunos países como USA, Israel, Holanda, Italia y España la Fertirrigacion es una técnica generalizada, principalmente con el desarrollo de modernos sistemas de irrigación y por la calidad de los fertilizantes. Además, las áreas agrícolas en otros países desarrollados y en vías de desarrollo, las áreas agrícolas bajo riego a presión son cada día más grandes e involucran cultivos que bajo otras condiciones no hubiera sido posible desarrollar.

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Evolución de la demanda de nutrientes.

A nivel mundial. El consumo mundial de nutrientes en la campaña 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 años 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 nitrógeno.

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Si estudiamos el consumo mundial a lo largo de las décadas, veremos que durante los años 60 y 70 hubo un paulatino aumento del consumo de todos los nutrientes, mas agudizado en el nitrógeno. A fines de los 80 se empezó a frenar esta demanda tan fuerte, llegando a producirse una continua disminución del consumo que en los años 93-94 llego a un mínimo, para luego ir aumentando hasta nuestro tiempos actuales, pero de la forma menos pronunciada que es en las décadas 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 países 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 están produciendo grandes cambios de orientación en cuanto al uso de materias orgánicas 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 función del nivel de desarrollo de los países, podemos decir que del consumo total de nutrientes, los países desarrollados * consumen un 35 %, mientras que los países en vías de desarrollo** consumen un 65 ‘%.

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Por otra parte, hay que destacar que en la actualidad china, que forma parte del grupo de los países del este de Asia, consume casi el 28 % del consumo mundial de nutrientes y consume el 77 % de los nutrientes totales de los países en vías de desarrollo, al consumir en el año 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 continuación 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 prevén que el consumo de fertilizantes fosfatados progresaran mucho mas rápidamente que la demanda de nitrogenados y potásicos.

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Si estudiamos el consumo en la campaña 2002/2003 por países europeos, Francia es el mayor consumidor con 3,9 millones de toneladas nutrientes, seguido de Alemania con 2,6 millones de toneladas y a continuación estaría España con 2,2 millones de toneladas, después le seguiría Reino Unido (1,8) y a continuación Italia (1,6). Pero más que el valor absoluto del consumo por países, lo que interesal ñar es el consumo relativo por hectárea cultivada que evidencia el mayor o m uso que los agricultores están haciendo de los fertilizantes. Es obvio que la comparación no es homogénea por la distinta climatología de cada país, los diferentes aprovechamientos y rendimientos desiguales de los cultivos, las variadas alterna tivas, etc., pero sí proporciona una cierta orientación. España, como aparece e tabla 1. 1, está por debajo de la media europea, mientras que hay países como Ho da que se encuentra por encima de la media de consumo por superficie cultivada.

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A nivel mundial El pronóstico de la FAO relativo a la producción mundial de se cifra ahora en un volumen sin precedentes de 2.042 millones de tn, un' 8,4% más que el año anterior. De cumplirse las proyecciones, y aun teiiñdÓ1encuenta una mayor utilización mundial de cereales prevista en 2004/2005* debería registrarse un excedente importante por primera vez desde 1999/2000. Lo cual significa que las reservas mundiales de cereales deberían aumentar al final de las campañas de 2004/2005, un dato positivo para la seguridad alimentaria mundial tras las fuertes reducciones experimentadas en los últimos cuatro años. La reposición se prevé principalmente entre los mayores exportadores de cereales de los países desarrollados, cuyo porcentaje de existencias mundiales de trigo y cereales secundarios alcanzará un nivel muy superior a la media de los últimos años. Otro hecho positivo para la situación mundial de los cereales sería la disminución prevista en la tasa de agotamiento de las reservas de China, debida principalmente a una fuerte recuperación de la producción. En los últimos años la gran reducción de las existencias registrada en China ha representado la mayor parte del agotamiento de las existencias mundiales.

En términos generales, la FAO ha estimado un incremento en la producción de los cultivos para el año 2030 de aproximadamente un 57 % respecto a la producción 1995/1997. Estos incrementos implican unas necesidades de fertilizantes crecientes, que serán más altos en los países en vías de desarrollo que en los países desarrollados. Los que están en vías de desarrollo deberán aportar para el Aaron Isain Melendres Alvarez.

2030 el 72 % de la producción agrícola mundial en comparación con el 53 % que ocupaban en 1961/1963. En su previsión, la FAO cifra en 167 millones de nutrientes (N+P205 + K20) las necesidades para el año 2015 y en 199 millones de nutrientes (N+P205 + K2O) para el año 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 América.

El sector de los cultivos oleaginosos continuará creciendo en los países en desarrollo, experimentando fuertes cambios estructurales y todo ello conducirá a que siga intensificándose la agricultura en estos países, en los que se cultivará y regará una superficie mayor y se obtendrán mayores rendimientos.

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

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Entre estas amenazas se incluyen la polución, la destrucción de hábitats, el agotamiento de los recursos minerales y biológicos, los posibles cambios en los patrones del tiempo ocasionados por la quema de los combustibles fósiles, el efecto invernadero, la destrucción de la capa de ozono y las posibles conexiones entre estos factores y el cáncer y otras enfermedades. Tenemos serias razones para estar preocupados por el medio ambiente en nuestro planeta. El extraordinario crecimiento de la población mundial durante los últimos siglos (un crecimiento que continúa) y el aumento en el consumo per cápita, están ejerciendo una gran presión sobre los recursos y el medio ambiente. En la mayoría de los casos, los efectos son locales, pero hay signos de que la totalidad del medio ambiente está cambiando debido a la acción 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 contaminación (eutrofización de las aguas dulces y marinas, incremento de las concentraciones de nitrato en las aguas subterráneas 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 prácticas actuales. La industria de los fertilizantes no ha escapado intacta del debate público sobre los aspectos medioambientales de la agricultura moderna. Según algunas opiniones, la utilización de fertilizantes minerales es la raíz de muchos problemas medioambientales de la agricultura. Y aún más, a menudo el público en general considera que las plantas de fertilizantes son parte de las "industrias chimenea", lo que contribuye en gran medida tanto a la contaminación local como a la global. La industria de los fertilizantes ha estado tratando aspectos medioambientales durante los últimos 25 años, y es mucho lo que se ha conseguido. De todas formas, la industria tiene todavía una enorme tarea que llevar a cabo. Primero debe tratar de resolver los problemas medioambientales todavía existentes asociados con la producción de fertilizantes. En segundo lugar proporcionar asesoramiento al sector agrícola sobre el uso correcto de los productos. Por último, pero no por ello menos importante, debe presentar la realidad de la Aaron Isain Melendres Alvarez.

agricultura moderna y del uso de los fertilizantes a las personas que toman las decisiones y al público en general. Los aspectos relacionados con la agricultura y el medio ambiente son muy complejos. El conocimiento científico es muy amplio en este campo. El debate público 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 continuación presentamos un breve análisis de parte del trabajo llevado a cabo en Yara Iberian en estas áreas durante los últimos años. En el informe "Agricultura y Fertilizantes" puede encontrarse una versión más completa del material relativo a los aspectos medioambientales del uso de fertilizantes.

Misión de la industria de fertilizantes: alimentar a la población La industria de los fertilizantes es a nivel mundial una gran industria en expansión. 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 fijación del nitrógeno en el aire para la producción de amoniaco, la explotación de roca fosfatada y su conversión a fosfatos solubles y potasa mineral. Los nutrientes de plantas se suministran a la agricultura en varias formas físicas y composiciones químicas, tabla 1.3, con un volumen total del orden de los 400 millones de toneladas/año.

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Los fertilizantes, como contribución a la agricultura, son responsables de más del 40 % de la producción mundial de alimentos. Esta participación aumentará a medida que aumente la población mundial (fig. 1.7), y se ponga límite a las nuevas tierras para cultivos.

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

. Producción de Fertilizantes. Plantas y Procesos Los principales retos para la industria en este campo son los siguientes: • Emisiones de las fábricas a la atmósfera y al agua. • Contribución de la producción de fertilizantes al efecto invernadero global y a la destrucción de la capa de ozono. • Sostenibilidad de la producción de fertilizantes-confianza en recursos no renovables.

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. Emisiones a la atmósfera y al agua procedentes de las fábricas En la fig. 1.8 se muestra una representación simplificada de la producción de fertilizantes, y de cómo se relacionan entre sí las diferentes fases del proceso. Es esencial para la Industria de los Fertilizantes, al igual que para otras industrias, operar según los estándares aceptables en lo que respecte a emisiones a la atmósfera 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 últimos 20-30 años para hacer que sus unidades de producción sean razonables y aceptables desde el punto de vista medioambiental. En países como Noruega, al sustituir unidades antiguas por otras nuevas, las emisiones a la atmósfera y al agua se han reducido en más del 90 % por unidad de fertilizante producida. Un importante reto medioambiental asociado con la producción de fertilizantes que contienen fosfato está relacionado con su extracción y las impurezas

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(particularmente cadmio) en los alimentos (roca fosfatada) y la coproducción de yeso en la producción de ácido fosfórico. En la extracción de roca fosfatada, al igual que en cualquier operación minera, se deben tomar medidas de seguridad satisfactorias para evitar la polución de las aguas subterráneas. Además en el caso de la explotación a cielo abierto, la recuperación de la tierra es obligatoria en muchas áreas y, a su debido tiempo, probablemente esta recuperación será introducida en todos los lugares. Asimismo, la correcta manipulación del yeso fosforado es esencial para evitar problemas medioambientales. El yeso en sí 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 subterráneas. En occidente existe un contacto directo con los productores y las autoridades para desarrollar una eliminación satisfactoria del yeso desde el punto de vista medioambiental. La experiencia de la eliminación del yeso al mar está desapareciendo, debido a la eutrofización de las aguas costeras. Para las rocas ígneas, 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 fósforo, el contenido de cadmio puede ser muy alto (tabla 1.4). A muy largo plazo, desde la perspectiva de la agricultura económicamente viable, el uso de estas rocas como fuente de P205 es considerado dañino, puesto que el cadmio puede acumularse en el suelo, y en última instancia llega a ser un peligro para la salud del hombre debido a su absorción por las plantas.

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

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En la actualidad, no existe en la práctica un proceso completo de eliminación del cadmio. Sin embargo, estamos llegando a soluciones técnicas para este problema. Lo que está claro es que tales esquemas de eliminación incrementarán substancialmente el coste del P205. Las autoridades reguladoras Europeas están contemplando la introducción de límites de cadmio en los fertilizantes.

La contribución de la producción de fertilizantes al efecto invernadero global y la destrucción de la capa de ozono Además de limitar las emisiones de nutrientes de las plantas a la atmósfera y al agua, la industria se enfrentará a cuestiones referentes a su contribución al efecto invernadero global y a la eliminación de la capa de ozono. La producción de fertilizantes emite (CO2) (producción de amoniaco) y óxido nitroso (N20) (producciones de ácido nítrico), ambos son gases "invernadero" (tabla 1.5).

Las emisiones de CO2 en la producción de amoniaco es algo inevitable con la tecnología actual basada en productos petroquímicos. Sin embargo, el grado de las emisiones de CO2 es algo que puede verse afectado por la elección de las materias primas. Afortunadamente el gas natural, que es la materia prima más común para la producción de amoniaco, es también la materia prima con la producción más baja de CO2 por tonelada de amoniaco:

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Además, el consumo de energía por tonelada de amoniaco se convierte en un aspecto más importante, puesto que las emisiones de CO2 son directamente proporcionales al consumo de energía (tabla 1.6). En el consumo general de combustibles fósiles en el mundo, la producción de fertilizantes supone alrededor de un 2 %. Sin embargo, debe tenerse en cuenta la posición exclusiva de los fertilizantes: su habilidad para eliminar CO2 de la atmósfera al promover el crecimiento biológico, y para mantener carbón orgánico en el suelo. Las emisiones de N20 asociadas con la producción de fertilizantes proceden principalmente de la producción de ácido nítrico. El óxido nitroso es un derivado de la oxidación del amoniaco, y se encuentra presente en el efluente del proceso. Hasta hace poco, el N20 se consideraba un gas inerte no dañino, que se encontraba de forma natural en el aire. En la actualidad se reconoce como un gas de efecto invernadero, que también reacciona con la capa de ozono en la estratosfera, donde causa tanto la destrucción de ozono como su formación. El efecto neto no está muy claro. Aunque se encuentra presente en concentraciones en el aire muy pequeñas, las propiedades de atrapar el calor del óxido nitroso son aproximadamente 200 veces mayores que las del CO2, y el tiempo de destrucción en la atmósfera es de alrededor de 150 años. Por lo tanto, existen razones para explorar formas y medios de eliminar el N20 del proceso.

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. Sostenibilidad de la producción de fertilizantes Un motivo de queja sobre la industria de los fertilizantes es que está basada en fuentes no renovables. Es importante sin embargo, presentar al público la visión de este tema: • Que la producción del nitrógeno 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 nitrógeno puede, a gran escala, conseguirse de forma biológica para satisfacer la necesidad de alimentos. La comunidad científica utiliza activamente con este fin las nuevas técnicas biotécnicas. • Que el P es uno de los elementos más 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 cuestión no es, por ejemplo, si el fertilizante es mejor que el estiércol o el fango de las aguas residuales. Todos los nutrientes contienen residuos que pueden ser reciclados, siempre que sea posible. A largo plazo, las tecnologías apropiadas para el reciclaje de residuos de trientes para la agricultura se desarrollarán y se colocarán en el lugar que les corresponde.

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

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• Emisiones de óxidos nitrosos y emisiones de amoniaco de la agricultura. En las primeras fases, el debate estuvo dominado por aquellos que sostenían que los fertilizantes eran productos químicos venenosos que destruían el medio ambiente y envenenaban los alimentos y por lo tanto deberían prohibirse. La Comunidad Agrícola (y la Industria de los Fertilizantes) salieron a la defensiva en este debate. Se encontró poco apoyo en las instituciones académicas y las estaciones de investigación que están 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 día la discusión es, por lo general, más equilibrada y se discuten 1 temas relevantes con más conocimiento y menos pasión. A continuación, prese taremos brevemente nuestra visión sobre algunos de estos temas. La necesidad de fertilizantes. Eliminación 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 fertilización apropiada es el mantenimiento de los niveles óptimos 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 años) y en Alemania, muestran la continuidad de la fertilidad del suelo c el uso de fertilizantes.

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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 fertilización y el desarrollo de las plantas. Si el fin de la agricultura es alimentar a la población en el futuro, este desarrollo debe continuar. La disponibilidad de agua es una cuestión clave. La disponibilidad de tierra para la agricultura está disminuyendo. La mayoría de las reservas están en las regiones de las selvas tropicales, y el estado natural de éstas debería preservarse por razones ecológicas. 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 estiércol y fertilizantes. El debate en la actualidad no se centra en si se deberían tomar medidas para prevenir el deterioro de los recursos de agua, sino qué medidas son las apropiadas cuando se toman en cuenta los efectos y los beneficios. La filtración de nitrato depende de muchos factores aparte del índice de fertilización, por ejemplo, suelos, cosechas, rotaciones, topografía y modelos climatológicos. La aplicación de principios de sentido común (que son parte de lo que a veces denomina "buenas prácticas agrícolas" en los Estados Unidos y Europa), reduce las filtraciones de nitrato a un mínimo. Algunos de estos principios se listan a continuación:

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

Casi todo el nitrato lixiviado en otoño e invierno procede de la mineralización de los productos orgánicos en el suelo. En el estiércol, parte del nitrógeno está en forma soluble, principalmente en urea y amonio. Actuará de la misma forma que el nitrógeno fertilizante. Sólo puede disponerse de nitrógeno orgánico después de una mineralización gradual. Esto se extenderá a lo largo de muchas estaciones de cultivo. La aplicación de nitrógeno como estiércol debe, por lo tanto, ser mayor que la de nitrógeno fertilizante de forma que se obtengan las mismas cosechas, fig. 1.12. Parte del nitrógeno Aaron Isain Melendres Alvarez.

orgánico residual se mineralizará en otoño y correrá el riesgo de ser lixiviado durante el invierno. La principal causa de la pérdida de fosfato es la erosión. La filtración de fosfatos inorgánicos es insignificante. La migración 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 erosión y se siguen las "buenas prácticas agrícolas", los fosfatos inorgánicos no representan un problema medioambiental.

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Nitrato en el agua potable/Nitrato y salud Existe una gran preocupación por el contenido de nitrato en el agua potable. Se cree que la ingestión de nitratos causa "bebés azules" y cáncer. Sólo pretendemos apuntar que la metahemoglobinemia (bebés azules) ha desaparecido casi por completo en Europa Occidental y en los Estados Unidos y que, en 1985, la OMS concluyó: "No hay evidencia de la relación entre el cáncer gástrico y el consumo de agua potable que contenga niveles de nitrato hasta un máximo de 10 mg N/l (45 mg NO3/1). No se ha encontrado tampoco una evidencia epidemiológica clara que relacione el cáncer gástrico y el agua potable con niveles más altos de nitrato, pero no se puede desechar una relación debido a lo inapropiado de los datos disponibles. El cáncer gástrico está reduciéndose en la mayoría de los países y el riesgo debido al nitrato, si es que lo hubiera, aparecería restringido a individuos con condiciones asociadas con una baja acidez gástrica, más que a la población en general. Hay muy pocos estudios que hayan considerado que los cánceres humanos que no sean los gástricos tengan relación con los nitratos, y ninguno de estos estudios da evidencia convincente de que la ingestión de nitrato influencie la incidencia de cáncer 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 término medio, en el mundo occidental, un adulto tiene una ingestión de nitrato de unos 70 mg de nitrato/día a través de verduras; los vegetarianos toman aproximadamente tres veces más. Además, el cuerpo humano produce alrededor de 30-60 mg/día de nitrato como parte del metabolismo normal. Es esencial mantener el agua que consumimos tan pura como sea posible, pero deberíamos recordar que el nitrato no es extraño al hombre. El límite actual de 50 mg/1 de nitrato en el agua potable (OMS y CEE) debería representar un considerable margen de seguridad. El consumo de energía en la producción de fertilizantes, la agricultura y el sector de alimentación (tablas 1.8 y 1.9). Una de las objeciones contra los fertilizantes es el alto consumo de energía en su producción. Como se puede apreciar en estas figuras, la utilización de energía en la producción de fertilizantes supone alrededor del 10-20 % de la energía utilizada en el sector de alimentación.

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Oxidos nitrosos y emisiones de amoniaco de la agricultura. El óxido nitroso en la atmósfera procede principalmente de procesos microbianos en el suelo. El cómputo anual era de unos 10 millones de toneladas de N, que en este siglo ha aumentado en unos 5 millones de toneladas/año. La contribución esperada de este aumento al calentamiento global es del orden de un 5-10 %. No se conocen las fuentes del óxido nitroso extra. La utilización de fertilizantes aumenta las emisiones en el suelo; pero la mayoría de las mediciones realizadas encuentran menos de 1 % del N aplicado perdido como N20. Una pérdida del 1 % implica una contribución del 15 % aproximadamente a las emisiones antropogénicas globales. Se sabe que las emisiones de óxido nitroso del suelo dependen de la forma en que se trabaje, por ejemplo: cultivo, administración del agua, abono con cal y utilización de residuos de la cosecha y estiércol. Los conocimientos actuales son Aaron Isain Melendres Alvarez.

demasiado incompletos como para permitir la formulación de directrices para la práctica correcta. El amoniaco en bajas concentraciones (340 ppbv) es un constituyente natural del aire; las plantas toman y emiten amoniaco. Antes se pensaba que ésta era la fuente principal del nitrógeno de las plantas, ahora se sabe que es una fuente mínima. Pero la volatilización del amoniaco y su deposición son una parte importante del ciclo del nitrógeno. Las emisiones están aumentando, especialmente en las regiones que se especializan en la ganadería. Más del 80 % del amoniaco en el aire en Europa procede de los animales y del estiércol animal. La emisión directa e indirecta de amoníaco por la aplicación de fertilizantes es una fuente menor del amoniaco atmosférico 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 más propenso a la pérdida de amoniaco.

Fertilización racional de los cultivos. La agricultura intensiva e incluso, en algunos casos, la extensiva se está polarizando hacia condiciones de cultivo cada vez más controladas, con el fin de aumentar los rendimientos. Se utilizan nuevos sustratos con propiedades hidrofísicas óptimas, fertilizantes de liberación lenta o semicontrolada y nuevas tecnologías para la aplicación de fertilizantes que permiten sincronizar las exportaciones diarias del cultivo con los aportes de nutrientes. En esta situación, el sistema denominado fertirrigación ha experimentado un desarrollo exponencial paralelo a los sistemas de riego localizado, aunque lamentablemente las normativas de la aplicación de fertilizantes por dicho sistema van notablemente más retrasadas que las alternativas de riego. Paradójicamente en muchos casos se están aplicando los fertilizantes con las ideas tradicionales y con los sistemas de riego más avanzados. Por otra parte, es necesario utilizar al máximo posible los recursos naturales como: fijación biológica del Nitrógeno, aprovechamiento de residuos de cosechas, etc., y complementar las necesidades de nutrientes de los cultivos con una aplicación adecuada de fertilizantes. Esta aplicación se debe realizar en base a un correcto diagnóstico de suelos, plantas y aguas de riego y, por otra parte, se deben utilizar las nuevas tecnologías que permiten un fraccionamiento de los Aaron Isain Melendres Alvarez.

fertilizantes. Estas nuevas tecnologías presentan su máxima eficacia cuando se sustituye el suelo por sustratos alternativos. Estos sustratos se fabrican con unas propiedades físicas óptimas que permiten un buen control de nutrición con disoluciones fertilizantes adaptadas a las necesidades de cada cultivo. Este sistema de cultivo con sustratos puede evitar la contaminación de los suelos si se logra la recirculación de las disoluciones fertilizantes. Además, los nuevos productos como los fertilizantes de liberación lenta, tanto orgánicos como minerales, y las disoluciones concentradas fertilizantes para hacer un abonado "a la carta", pueden facilitar una fertilización racional que evite excesos, desequilibrios y contaminaciones. En primer lugar, hay que considerar los conceptos básicos de la fertilidad y de la química del suelo para poder razonar una fertilización. El papel de los coloides del suelo, las características de la disolución del suelo, los conceptos de pH y potencial redox y la dinámica de nutrientes se deben utilizar en cada caso para dar una buena recomendación de abonado al agricultor. El diagnóstico de suelos, aguas de riego y plantas lleva consigo una serie de determinaciones analíticas que permiten recomendar enmiendas y abonados de fondo para mejorar los índices de fertilidad, y los abonados de cobertera para un cultivo determinado, según sus necesidades específicas, y en relación a un sustrato y unas condiciones climáticas definidas.

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En el esquema de la fig. 1.14 se indica el método a seguir para realizar una fertilización racional de los cultivos. Destaca la nueva tecnología para el abonado de cobertera denominada fertirrigación. En primer lugar debe realizarse la toma de muestras según las correspondientes normativas oficiales puesto que en este paso se cometen los errores más altos en todo el proceso para la recomendación de abonado. El análisis de suelo debe interpretarse en función de su interacción con el análisis de agua de riego y planta, según se explica en el capítulo 5 de la presente obra. Según el diagnóstico resultante del suelo, agua y planta, estamos en condiciones de seleccionar los cultivos más adecuados en base a su tolerancia a diferentes características del sustrato o suelo y a los diferentes parámetros nutritivos considerados. Antes de iniciar la fertilización de fondo hay que mejorar algunas características del suelo para lograr la máxima eficacia del abonado, como, por ejemplo, corrección del pH, eliminación de salinidad y sodio, mejora de la estructura y textura del suelo, etc. La fertilización de fondo se realizará para la corrección de los índices de fertilidad y creación de reservas en el suelo, a ser posible en dosis bajas de unidades fertilizantes y fundamentalmente de P y K. La utilización de fertilizantes de liberación lenta u organominerales en cantidades relativamente bajas nos puede solucionar la fertilización de fondo evitando excesos y contaminaciones. Con todo lo anteriormente expuesto, se procederá a realizar las denominadas enmiendas previas a la fertilización. Para realizar una fertilización racional es imprescindible ajustar la fertilización de cobertera a las necesidades de los cultivos. Por el método tradicional es necesario seleccionar adecuadamente los fertilizantes, dosificarles según las exportaciones reales del cultivo conociendo los rendimientos medios de varios años y los contenidos de nutrientes en el fruto y elegir bien las épocas de aplicación en cada caso. Es indudable que para considerar todo lo que hemos comentado en el presente capítulo respecto al medio ambiente y al código de buenas prácticas agrícolas es mucho más lógico realizar el abonado de cobertera por el sistema de fertirrigación siempre que las condiciones del cultivo lo permitan. Aaron Isain Melendres Alvarez.

La posibilidad de fraccionar la fertilización de cobertera en todos y cada uno de los días del ciclo de cultivo y adaptar la dosis diarias a las condiciones ambientales, momentos fenológicos, etc., nos permitirá acercarnos a un sincronismo entre las aplicaciones de fertilizantes y las exportaciones de las plantas. En resumen, el sistema de fertirrigación es la solución óptima para completar una fertilización racional, incluso aprovechando simultáneamente los recursos naturales dentro de la denominada agricultura sostenible. En los capítulos que siguen se exponen numerosos datos que intentan explicar la compleja casuística de la fertirrigación en base a la experiencia de más de 30 años de diversos profesionales especialistas en los diferentes capítulos en que se ha dividido la obra que presentamos. Se comienza por los conceptos básicos, y se continúa con los materiales fertilizantes, disoluciones fertilizantes, diagnóstico, programación del riego y sustratos. En los apéndices de la obra se citan los datos experimentales originales obtenidos por los autores en once cultivos hortícolas, frutales y ornamentales con una amplia casuística de sustratos, aguas de riego y condiciones ambientales. Por último se presenta información sobre disoluciones fertilizantes para la fertirrigación de un considerable número de cultivos.

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Bibliografía Bockman, O. C.; Kaarstad, O.; Lie, O. H. y Richards, 1. (1990). Agriculture and Fertilizers. Norsk Hydro, Oslo, Noruega. Boletín de Información n° 2/05. ANFFE (Asociación Nacional de Fabricantes de Fertilizantes). Cadahía, C. (1995). "Fertilización". En Nuez, F. (eds.). El cultivo del tomate. Ediciones Mundi-Prensa, Madrid, pp. 168-187. Cadahía, C. (2000). Fertirrigación. Cultivos hortícolas 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, París.

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FERTIRRIGACIÓN. ASPECTOS BÁSICOS Situación actual del sistema de fertirrigación El riego localizado presenta numerosas ventajas respecto al sistema de riego tradicional en relación a la utilización de aguas salinas y al ahorro de agua. Sin embargo, en los últimos años se ha demostrado que las mayores posibilidades de este sistema de riego se centran en su utilización como vehículo de una dosificación racional de fertilizantes. Es decir, que ofrece la posibilidad de realizar una fertilización día a día, en función del proceso fotosintético 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 dosificación de fertilizantes distribuida durante todos los días del ciclo de cultivo permite hacer frente a los posibles problemas de contaminación que pueden originarse por un exceso transitorio de fertilizantes en el suelo o sustrato. El sistema de fertirrigación es, hoy por hoy, el método más racional para realizar una fertilización optimizada y respetando el medio ambiente dentro de la denominada Agricultura Sostenible. Actualmente, en España la fertirrigación no sólo se está aplicando a los cultivos de invernadero (más de 50.000 ha) sino también a cultivos extensivos como: olivar, algodón, viña, cte., e incluso está muy avanzada su aplicación en cultivos ornamentales. Por otra parte, se está utilizando en Comarcas Agrícolas del norte de España 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 vehículo para dosificar de forma racional los fertilizantes. Se estima una superficie total fertirrigada de más de 1 millón de ha (año 2005). Una estimación de la distribución 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 hortícolas y ornamentales, 200.000 ha para cítricos y 125.000 ha para otros frutales (figura 2.1). El impacto del sistema de fertirrigación en nuestras relaciones agrarias con la Unión Europea se puede deducir considerando algunas cifras ilustrativas de Comarcas Agrícolas cuyas producciones se venden aprovechando un ventajoso desfase de mercados. Por ejemplo, en la Comarca Agrícola de Almería, con más de 35.000 ha de cultivos hortícolas protegidos se utiliza el riego localizado y el sistema de fertirrigación en la práctica totalidad de dicha superficie. Sus Aaron Isain Melendres Alvarez.

exportaciones de pimiento, tomate, sandía, melón, pepinos y judías son la base de su economía.

En la Comarca Agrícola de. Huelva donde se exporta: fresón, cítricos, nectarinas, etc., se utiliza el sistema de fertirrigación para dosificar los fertilizantes de forma sistemática. En las Comunidades Valenciana y Murciana está muy desarrollado el sistema de fertirrigación para el cultivo de cítricos y diversos cultivos hortícolas con un gran impacto en los mercados de la UE. Podríamos citar otros ejemplos de Comarcas Agrícolas exportadoras a la UE como: Canarias y Cataluña en las que el sistema de fertirrigación va in crescendo de forma exponencial en los últimos años. El reto para el futuro reside en la mejora de las metodologías de fertirrigación para los cultivos en los que se aplica actualmente, prodigando la investigación 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 años de experiencia profesional. Por fin, son dignos de mención los cultivos en sustratos con el sistema de fertirrigación, dado el enorme desarrollo de un considerable número de materiales utilizados como sustrato de cultivo que actualmente se manejan y que requieren metodologías distintas al suelo. Pero los datos más destacados en los últimos años 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 información por los agricultores. Aaron Isain Melendres Alvarez.

Ventajas e inconvenientes Entre las ventajas del sistema de fertirrigación podemos citar: - Dosificación racional de fertilizantes. - Ahorro considerable de agua. Utilización de aguas de riego de baja calidad. - Nutrición optimizada del cultivo y por lo tanto aumento de rendimientos y calidad de los frutos. - Control de la contaminación. Mayor eficacia y rentabilidad de los fertilizantes. - Alternativas en la utilización de diversos tipos de fertilizantes: simples, complejos cristalinos y disoluciones concentradas. - Fabricación "a la carta" de fertilizantes concentrados adaptados a un cultivo, suelo o sustrato, agua de riego y condiciones climáticas durante todos y cada uno de los días del ciclo de cultivo. - Automatización de la fertilización. Entre los posibles inconvenientes del sistema de fertirrigación podemos citar: Coste inicial de infraestructura. - Obturación de goteros. Manejo por personal especializado. Las grandes ventajas que aporta el sistema de fertirrigación compensan sobradamente los inconvenientes citados que, por otra parte, pueden tener una solución relativamente simple. El coste inicial se puede amortizar en poco tiempo y la obturación de goteros se puede evitar si se sigue una tecnología de fertirrigación adecuada según se indica en diversos capítulos de la presente obra. El problema de formación del personal se puede resolver mediante cursos de formación y obras de divulgación escritas por los especialistas que puedan informar de sus propias experiencias.

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Hidroponía y fertirrigación La idea básica para el estudio de la fertirrigación en diferentes sustratos parte de la hidroponía según el esquema de la figura 2.2. Para conseguir que la planta tome los nutrientes de forma óptima es necesario que éstos se encuentren en concentraciones y relaciones adecuadas en la disolución fertilizante. De esta forma se evitan fenómenos negativos como efectos osmóticos y antagonismos que perturban la absorción de nutrientes por la planta. Estos son los fundamentos de la hidroponía que además 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 hidropónico que hemos empleado en los estudios correspondientes para la optimización de las disoluciones fertilizantes.

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

adaptará, por fin, a las condiciones climáticas de cada Comarca Agrícola y a los momentos fenológicos de cada cultivo. De esta forma se deducirán las diferentes composiciones de la disolución fertilizante a lo largo del cultivo, diluciones a realizar en base a la evapotranspiración y lavados correspondientes para evitar acumulaciones salinas. Con el sistema de trabajo descrito globalmente podremos optimizar la disolución fertilizante en cada momento del cultivo y aprovechar al máximo las ventajas del sistema de fertirrigación 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 dosificación en kg/ha y considerando exclusivamente, en el mejor de los casos, la EC y pH de las disoluciones fertilizantes, parámetros que son insuficientes para conocer la composición de las disoluciones expresada en concentraciones de nutrientes y relaciones entre ellos

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

Esquema del proceso de fertirrigación Para centrar el tema de la problemática de fertirrigación 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 aplicación de fertilizantes en el riego tenga la máxima eficacia, incluso con encalados para corregir el pH. Por otra parte, desde que se fabrica una disolución madre concentrada en un cabezal de riego hasta que la planta toma los nutrientes de la disolución del sustrato, resultado de la interacción entre la disolución fertilizante que llega a los goteros y dicho sustrato, transcurren una serie de etapas en el proceso de fertirrigación que pueden provocar un gran número de problemas. El esquema del proceso se indica en la figura 2.4. El cabezal de riego consta de diferentes módulos, distribuidos según una secuencia lógica de mezcla de fertilizantes y agua de riego. En primer lugar están los tanques de fertilizantes y de lavado, de los que se extraen, mediante un inyector, las disoluciones concentradas de fertilizantes y la de ácido nítrico 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. Así se obtiene la disolución fertilizante que después de filtrada llega a la red de goteros. Esta disolución reacciona con el sustrato y da lugar a la definitiva disolución nutriente de la que realmente se alimenta la planta. Destaca la utilización de tres disoluciones concentradas de fertilizantes. La A contiene los macronutrientes, excepto el Ca, en medio ácido y la B las sales de Ca exclusivamente para evitar problemas de precipitación. En el depósito C se suelen incluir los micronutrientes. En otro depósito se almacena el ácido nítrico cuya misión es, fundamentalmente, la de desobturar goteros cuando sea necesario. La posibilidad de mezclar en el depósito B las sales de Ca y los micronutrientes no es recomendable por la competencia de los nutrientes por los quelantes. En cualquier caso, la utilización de un depósito para los micronutrientes es más seguro para la estabilidad de los correspondientes quelatos.

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Temas básicos de la fertirrigación En base a nuestra experiencia desarrollada en diversas Comarcas Agrícolas podemos describir los diferentes temas que hay que afrontar como problemática para poder aplicar con conocimiento de causa el sistema de fertirrigación. Se expondrán según una clasificación convencional de fertirrigación propiamente dicha, riegos y lavados, diagnóstico y problemas específicos.

Fertirrigación propiamente dicha Los temas de trabajo fundamentales pueden resumirse de la forma siguiente: - Calidad de las aguas de riego. Salinidad, salinidad específica, aporte de nutrientes. - Concentraciones y relaciones óptimas de nutrientes en las disoluciones fertilizantes. Cálculos y preparación de disoluciones. - Elección de los fertilizantes más adecuados. Nuevos fertilizantes. Fertilizantes simples y complejos solubles y líquidos 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 antagónicos y sinérgicos. - Interacciones de las disoluciones fertilizantes (incluida la salinidad del agua) y las diferentes alternativas de sustratos (sustratos y suelos). - Fórmulas de fertilizantes más adecuadas para cada cultivo y sustrato. "Abonado a la carta". - Exportaciones durante el cultivo para definir las variaciones de las disoluciones fertilizantes, según el momento fenológico. - Concentración de la disolución fertilizante en función de la evapotranspiración. Aplicación en el riego localizado, junto a los fertilizantes, de sustancias húmicas, aminoácidos, reguladores de crecimiento y plaguicidas sistémicos. Frecuencia e intensidad de riegos y lavados Los temas fundamentales son: Volumen y frecuencia de riegos. Cálculo de la evapotranspiración y utilización del tensiómetro. Volumen y frecuencia de lavados con agua o disolución fertilizante según el tipo de sustrato y tolerancia del cultivo a la salinidad. Control de drenajes para sustratos inertes y del extracto de saturación para sustratos activos o suelos. Lavados ácidos para evitar obturación de goteros.

Diagnóstico de nutrición El diagnóstico se realizará en función de tres apartados fundamentales: - Normas para realizar el seguimiento del sustrato y del cultivo con el fin de deducir correcciones en la disolución fertilizante que optimicen la nutrición. Niveles de referencia de nutrientes para cada sustrato, cultivo y condiciones climáticas. Indices de reserva. Estudio estadístico del análisis de planta según el sistema DRIS.

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Problemas específicos Comprenden una casuística muy amplia. Según nuestra experiencia, podríamos citar los siguientes: Dosificación de abonos orgánicos y organominerales. Control de contaminantes, abonado de fondo combinado con la fertirrigación. Dosificación de fertilizantes de liberación lenta (abonado de fondo). - Incidencia de la salinidad en la absorción de nutrientes por la planta. - Antagonismos del Cl con N y P. Antagonismo del Mg con el Ca (podredumbre apical en suelos calizos). - Distribución de concentraciones de nutrientes en el bulbo de humedad en cada gotero. Alternativas de la nutrición nitrogenada en la fertirrigación. Problemas de fijación del P y fraccionamiento en fondo y cobertera del fertilizante fosfórico. Relaciones catiónicas óptimas K/Ca, K/Mg y Ca/Mg correspondientes a cada disolución 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 aplicación de micronutrientes. - Movilización de micronutrientes en el sustrato por las sustancias húmicas. Distribución de raíces en el sustrato. - Eliminación de algas en los depósitos de disoluciones fertilizantes. - Estudio de problemáticas específicas para diferentes sustratos: turba, lana de roca, arena, perlita, fibra de coco, enarenado y suelo. - Puesta a punto de ensayos de laboratorio, invernadero de investigación e invernadero comercial con el fin de normalizar en cada caso el proceso de fertirrigación. 2.6. Correcciones de los sustratos y abonado de fondo

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

La línea 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 contaminación del medio. Sin embargo, los nutrientes se agotan bastante antes del final del cultivo.

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La línea negra representa el comportamiento de un fertilizante de liberación 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 señalados. La fertirrigación está representada por la línea azul que va complementando los aportes del fertilizante de liberación lenta según el ritmo de exportaciones del cultivo. Una vez que los análisis correspondientes de suelo, sustrato y agua de riego nos han permitido diagnosticar, según se indica en el capítulo 5, estamos en condiciones de realizar las enmiendas antes señaladas en el capítulo 1 y un abonado de fondo que nos permita corregir los índices de fertilidad hasta niveles normales según la referencia de la bibliografía correspondiente. Por otra parte, en función del cultivo seleccionado, se harán algunas correcciones de dichos niveles de referencia en base a sus necesidades específicas. Para suelos arenosos y para sustratos a base de turba o de arena el abonado de fondo puede resolverse con los denominados fertilizantes de liberación 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 continuación, cuando el seguimiento del sustrato lo aconseje, iniciar la aplicación de fertilizantes en un proceso de fertirrigación que se ajuste al perfil de las necesidades del cultivo. Las dosis de fertilizantes de liberación 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 anomalías que se suelen producir en la fertirrigación por problemas de abastecimiento o dosificación insuficiente. También es recomendable realizar el abonado de fondo, combinado con un sistema de fertirrigación 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 nitrógeno orgánico lábil. Es el caso de combinaciones de estiércoles de gallina, cerdo y vaca convenientemente fermentados, desecados, enriquecidos y peletizados que contienen aproximadamente un 10 % de humedad.

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Si la materia orgánica del suelo es del orden de 1 a 1,5 % y la textura es fuerte, siempre que el drenaje y la aireación del suelo sean aceptables, no es necesario complementar la dosis de organomineral antes indicada con más abono orgánico que eleve la materia orgánica del suelo, pues la disolución 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 herbáceos. Si la materia orgánica es menor de 1,5 % pueden aplicarse unos 20.000 a 30.000 kg de turba por ha, cada dos o tres años, al suelo según su textura. También pueden aplicarse otros abonos orgánicos siempre que cumplan los siguientes requisitos: - Productos bien definidos en sus características nutricionales y parámetros físicos. - Materiales bien compostados con ausencia de malas hierbas y patógenos.}

Interacción entre la disolución fertilizante y el agua de riego La composición del agua de riego incide en la disolución 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 capítulo 4 se expone un ejemplo de cómo hay que fabricar la disolución fertilizante considerando la composición del agua de riego. A los aportes previstos hay que añadir 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. Interacción entre la disolución fertilizante y el suelo o sustratos alternativos En la fig. 2.6 se expone el esquema que explica la intervención del suelo o sustrato en la composición de la disolución que realmente nutre a la planta y el sistema de seguimiento que permite realizar las correcciones correspondientes. Los fertilizantes y el ácido añadidos al agua de riego constituyen la disolución fertilizante. Esta, al llegar al sustrato, a través de los goteros, reacciona con los componentes de dicho sustrato y constituye la que podríamos llamar disolución Aaron Isain Melendres Alvarez.

nutriente. El control analítico del extracto de saturación y de los elementos de reserva del sustrato junto con la respuesta de la planta al medio nutritivo, nos permite estudiar la interacción entre el sustrato y la disolución fertilizante fabricada a partir del agua de riego correspondiente y la disolución ideal propia del cultivo. El seguimiento descrito nos informa sobre los cambios que hay que realizar en la disolución fertilizante para que al reaccionar con los componentes del sustrato resulte una disolución nutriente lo más aproximada a la disolución ideal. Cuando exista salinidad en el sustrato la determinación de la conductividad en los drenajes nos permitirá fijar diariamente el porcentaje de drenaje para el control de dicha salinidad. En muchos casos el análisis del extracto de saturación nos permite definir un régimen de lavados del suelo o sustrato para controlar junto con los drenajes la acumulación salina, como por ejemplo, en el caso de los enarenados de la Comarca Agrícola de Almería, donde la salinidad del agua de riego suele ser muy elevada. En suelos y sustratos activos, además de los niveles de P y K en el extracto de saturación, 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.

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Análisis de los materiales de referencia e información que proporciona cada uno de ellos. Seguimiento de la fertirrigación 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 características 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 composición en la permeabilidad del suelo en función de parámetros como su textura y capacidad de fijación de sodio. El análisis de la disolución fertilizante debe realizarse en las muestras recogidas en los goteros para comprobar que todos los procesos de disolución, dilución y adecuación de pH y EC se han hecho correctamente. El análisis de suelo o sustratos nos permite realizar las enmiendas previas para hacer más eficaz la fertirrigación, determinar el abonado de fondo que normalice los índices de fertilidad del suelo, seleccionar sustratos alternativos al suelo y conocer los niveles de reserva, fundamentalmente de P y K.

El extracto de saturación 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 disolución fertilizante. Por otra parte, las sales disueltas en el extracto de saturación nos permitirán recomendar Aaron Isain Melendres Alvarez.

un régimen de lavados en cuanto a su frecuencia y cuantía. Es recomendable realizar el extracto de saturación en el laboratorio saturando el suelo o sustrato con la propia disolución fertilizante, puesto que ésta, en la práctica, se aplica todos los días y la interacción se debería estudiar después de regar con la disolución y no con el agua de riego. Al menos los resultados estarán más próximos a la realidad.

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La determinación de la EC en la disolución de drenaje en sustratos y sobre todo cuando hay condiciones salinas, nos permite controlar la salinidad cambiando los porcentajes de disolución fertilizante recogida en dichos drenajes. Este sistema se lleva a cabo fundamentalmente en sustratos inertes como perlita, arena, lana de roca, etc. El análisis foliar (tabla 2.3) informa sobre la respuesta de la planta a la nutrición y confirma las correcciones necesarias para optimizar el proceso de fertirrigación. Sirve, asimismo, como índice de referencia comparativo de nutrición. El análisis de savia nos permite conocer el ritmo de nutrición mediante la respuesta rápida de la planta a los nutrientes contenidos en el sustrato saturado con la disolución fertilizante. La evaluación rápida de la respuesta de la planta permite efectuar correcciones y optimizar la nutrición durante el ciclo de cultivo. Por otra parte, se deben considerar para cultivos leñosos, los índices de reserva representados por el N de aminoácidos y proteínas, K y la concentración de azúcares en la savia correspondiente al jugo extraído de tejidos conductores.

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Bibliografia Cadahía, C. et al. (1988). Fertilización en riego por goteo de cultivos hortícolas. Edit. ERT-Fesa-Enfersa (Fertiberia). Cadahía, C. (1991). "La Fertirrigación en España. Situación actual y previsiones futuras". En Rallo, L.; Nuez, F. (eds.). La Horticultura Española en la CE. Ediciones de Horticultura, S. L., Reus, pp. 258-265. Cadahía, C. (1996). "Fertilizantes en hidroponía y Fertirrigación". En Rodríguez, A. (ed.). Hidroponía. Curso-taller Internacional. Universidad Agraria la Molina. Centro de Investigación de Hidroponía y Nutrición Mineral, Lima, Perú. Cadahía, C. (1996). "El Sistema de Fertirrigación para una fertilización racional de los cultivos en sustratos y suelos". En Rodríguez, A. (ed.). Hidroponía. Curso-taller Internacional. Universidad Agraria la Molina. Centro de Investigación de Hidroponía y Nutrición Minera!, Lima, Perú. Cadahía, C. (2004). Curso de Especialización en Fertilizantes y Medio Ambiente. Universidad Autónoma de Madrid. Departamento de Química Agrícola.

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Fertilizantes utilizados en fertirrigación Características generales de los fertilizantes utilizados en fertirrigación 1. En primer lugar, la característica lógica y esencial de los fertilizantes usados en fertirrigación es que sean solubles en agua, con el fin de obtener en disolución los elementos contenidos por los mismos. Por lo tanto, los fertilizantes sólidos para fertirrigación deben llevar especificado en sus etiquetas las denominaciones "cristalino soluble" o "soluble para fertirrigación". Su solubilidad en agua evitará obturaciones a lo largo de las tuberías y goteros. Por ello, quedan descartados aquellos fertilizantes que contengan aditivos para mejorar su conservación o para hacer más lenta su liberación. 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 más 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 será considerablemente mayor en medio ácido, propiedad que se aprovecha para fabricar disoluciones muy concentradas. b) Al aumentar la concentración de iones iguales a los del producto en cuestión, disminuye la solubilidad (efecto del ión común). 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 concentración salina inicial del agua de riego (modificando su conductividad eléctrica CE), por lo que no se deben utilizar cantidades excesivas que superen los valores críticos de salinidad de cada cultivo. 3. Los fertilizantes, al mezclarse con el agua de riego, modifican el pH de la disolución resultante, con las consecuencias que ello representa. Así, si el fertilizante aumenta el pH habrá riesgos de precipitaciones de Ca pues en este caso el catión tiene menor solubilidad. Si el fertilizante disuelto baja el pH se evitarán obstrucciones de los goteros y servirá para limpiar la instalación. No obstante debe comprobarse que esta acidez va a permitir que en la disolución de

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goteros (disolución concentrada del cabezal de riego diluida con el agua de riego) se obtenga un pH entre 5,5 y 6,0. Los fertilizantes ácidos 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 ácidos que se suelen utilizar para combatir las obturaciones de goteros y ajustar el pH de las disoluciones fertilizantes.

Tipos de fertilizantes y características específicas Macronut rientes. Fertilizantes sólidos cristalinos simples y complejos, ácidos y líquidos simples y complejos En fertirrigación se pueden utilizar fertilizantes tanto sólidos como líquidos. Los fertilizantes sólidos, suelen ser sales puras cristalinas de solubilidad muy elevada. El principal inconveniente del empleo de fertilizantes sólidos es la necesidad de una solubilización previa en agua, que debe ser total para aseguramos que la concentración añadida sea la que se desea. Dentro de los sólidos 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 más elementos fertilizantés y proceden de reacciones químicas. Por esto, todas y cada una de las partículas tienen la misma composición.

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Los fertilizantes líquidos pueden ser también simples (disolución N-32, ácidos nítrico y fosfórico concentrados), binarios, NPK ácidos y NPK neutros. Pueden adquirirse con el equilibrio adecuado para el cultivo ya preparado en fábrica (fertilizantes "a la carta") o bien preparados a partir de fertilizantes sólidos solubles con unos equilibrios definidos. El líquido resultante, que se denomina "disolución madre", es el que se inyecta en la red donde se mezcla con el agua de riego. Para la preparación de las disoluciones fertilizantes es imprescindible saber calcular las cantidades de cada uno de los distintos fertilizantes necesarios para conseguir la concentración adecuada de cada uno de ellos (capítulo 4). Asimismo, se deben tener en cuenta las posibles incompatibilidades entre los fertilizantes añadidos entre sí (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 más importante se produce cuando los fertilizantes mezclados dan lugar a precipitados. Así, 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 descripción de algunos de los fertilizantes más utilizados en fertirrigación (simples cristalinos, ácidos fertilizantes, complejos cristalinos sólidos, líquidos simples, líquidos NPK ácidos y NPK neutros).

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Cálculo y preparación de disoluciones fertilizantes. Introducción El objetivo de este capítulo es proporcionar un método para calcular la cantidad de fertilizantes que se deben utilizar para llevar a cabo una buena fertirrigación. 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 función del agua de riego, el suelo o sustrato que se maneje y de las condiciones ambientales correspondientes. La composición de las disoluciones ideales se citan en los apéndices correspondientes a los diferentes cultivos. La composición de macronutrientes de las disoluciones nutritivas optimizadas viene representada normalmente en milimoles/litro o en miliequivalentes/litro, que son dos formas de expresar la concentración. La expresión miliequivalentes/litro (meqil) es la que normalmente se utilizará en el texto para la preparación de la disolución de macronutrientes, también se denomina milimoles de carga por litro (mmoljl). Se indicará el método para pasar de estas unidades de concentración a la forma más sencilla de gramos por litro (gil) y a % de N:P205:K20. Para la disolución de micronutrientes la forma de expresión más común es la de mg/1 o lo que es lo mismo en partes por millón (ppm). Para calcular la composición de la disolución, será necesario definir en primer lugar los moles y equivalentes. El número de moles se calcula dividiendo el número de gramos por el peso molecular. El peso molecular es la suma de los pesos atómicos (en gramos) de todos los átomos de la fórmula química de una sustancia. Los pesos atómicos de los elementos de interés para nuestros cálculos se enumeran, redondeando a una cifra decimal, en la tabla 4.1. El número de equivalentes, también denominados moles de carga, se obtiene dividiendo el peso de la sustancia en gramos por su peso equivalente. El peso equivalente se calcularía a su vez dividiendo el peso molecular por la valencia. Finalmente el número de miliequivalentes, que será la unidad de concentración utilizada en las disoluciones de macronutrientes es igual a mil veces el número de equivalentes (tabla 4.1).

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Para preparar una disolución fertilizante determinada serán necesarios los productos fertilizantes correspondientes que se han descrito en el tema anterior. En la tabla 4.2 se indican las composiciones químicas, 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 ácidos se dan como ácidos puros al 100 % (tabla 4.2). Esto nunca sucede, pues contienen también agua. Los cálculos correspondientes a diferentes porcentajes se indican en la tabla 3.4 (cap. 3).

Cálculo de las cantidades de fertilizantes necesarias para preparar la disolución ideal u optimizada por hidroponía teniendo en cuenta la calidad del agua de riego. Las disoluciones nutritivas obtenidas por hidroponía para cada cultivo sirven de referencia para intentar aplicar en la fertirrigación la disolución más próxima a la ideal, considerando los numerosos factores que influyen en cada caso para cada cultivo como: calidad del agua de riego, cultivar, sustrato, condiciones climáticas, etc. En los apéndices 1, 2 y 3 se exponen las disoluciones nutritivas para los

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cultivos estudiados y en función 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 disolución fertilizan te se tendrán en cuenta, y en caso de estar contenidos en concentraciones superiores a las ideales se considerarán equilibrios entre iones antagónicos.

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También 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 fenómenos de salinidad específica como las interacciones C1-INO3 o Na/propiedades físicas, que se considerarán en los diferentes casos que se exponen en los apéndices de esta obra. Por último las aguas de riego contienen CO32 y HCO3 que se neutralizarán con los ácidos correspondientes para llegar al pH más adecuado, normalmente entre 5,5 y 6,0 y que corresponde al punto de inflexión de la curva de neutralización del agua. El cálculo de las cantidades de fertilizantes necesarias para preparar la disolución fertilizante lo podemos separar en dos apartados: El primero consiste en calcular la composición de la disolución de macronutrientes. En este caso hay que considerar que los fertilizantes aportan siempre dos o más componentes, ya que el aporte de un elemento (catión) siempre va acompañado de otro elemento (anión). Por ejemplo, si añadimos KNO3 para aportar potasio (K), debemos tener en cuenta que aportamos el mismo número de equivalentes de K que de NO3. El segundo apartado corresponde a la preparación de la disolución de micronutrientes, que es más fácil de calcular ya que los componentes del fertilizante que acompañan al micronutriente en cuestión no afectan en absoluto a la composición de macronutrientes. En este caso, la dificultad estriba en la elección del producto de micronutrientes más adecuado para las condiciones de pH y Ca del agua y del suelo, ya que la estabilidad y eficacia de los diferentes quelatos varían en función de estos parámetros según se indicó en el capítulo 3. Como hemos visto con el ejemplo del KNO3, en un fertilizante simple o binario existirá un equilibrio entre iones (aniones y cationes). Lo mismo sucede en la disolución fertilizante. Este equilibrio no se calcula en base al peso de cada fertilizante, sino en función del peso equivalente. Una disolución nutritiva puede considerarse como una disolución acuosa de iones. La composición química de la misma se determina por las proporciones relativas de cationes, aniones, la concentración total de los iones y por el pH. Un ejemplo de disolución nutritiva sería la disolución de Hoagland n.° 2 (considerando sólo macronutrientes), cuya composición es la siguiente (tabla 4.3).

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Se puede observar que en la disolución de la tabla 4.3 elementos nutritivos denominados macronutrientes. Como ya de riego contiene ya iones macronutrientes como SO42, Ca que contiene el agua serán utilizados por las plantas y descontarse de la disolución 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 cálculos. Esto es debido a que su presencia en grandes concentraciones en el agua incrementa el pH significativamente. Por ello debe ser neutralizado con ácidos. Al adicionarse ácidos (normalmente nítrico y fosfórico aunque a veces también se puede usar sulfúrico) se neutralizan estos bicarbonatos presentes en el agua.

Por lo tanto, para preparar la disolución nutritiva se debe tener en cuenta la concentración de nutrientes en el agua de riego. Por ello, el primer paso para diseñar una disolución fertilizante será disponer de un análisis fiable de la composición del agua de riego. Una vez que se conocen los nutrientes que el agua aporta por sí sola se deben restar a los proporcionados por la disolución nutritiva ideal. La diferencia entre ambos nos proporcionará los aportes previstos. A partir de la disolución 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 cómo se puede preparar en la práctica.

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Preparación de la disolución con fertilizantes simples cristalinos y ácidos fertilizantes. En las tablas 3.3 a 3.6 del capítulo 3 se indican los ácidos y fertilizantes simples que normalmente se emplean en fertirrigación. Vamos a considerar el caso de la disolución de la tabla 4.3 en una finca que tiene un agua de riego con la composición en miliequivalentes/litro (meq/l) de la tabla 4.4. La disolución que va a nutrir al cultivo estará formada por los iones pres tes en el agua más los nutrientes que se van a aportar al cultivo con los fert zantes. Los aportes de fertilizantes previstos en meq/l serán por lo tanto la di rencia de las concentraciones de nutrientes de la disolución ideal menos los agua de riego como se indica en la tabla 4.4. Una forma de expresar estos aportes de fertilizantes sería en meq/1 de sal binarias. Esto, que va a ser útil para posteriores cálculos, 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 será 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 serán por lo tanto las combiru ciones de sales binarias que nos den los meq/l totales de la tabla anterior (lógica 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 (también podría haberse aplicado como H3PO4 y mi caso excepcional como NH4H2PO4).

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

Es decir, la disolución fertilizante la prepararíamos 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 añadimos 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 aplicación de ácido. El cálculo de los ml de HNO3 que hay que añadir se haría de la siguiente forma: HNO3: 3 meq/l . Pe(HNO3) (mg/lmeq). l/3 (mIIg). 100/ %R. lg/1.000 mg

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Si la densidad del HNO3 es por ejemplo: 8 = 1,41 g/ml y la riqueza es del 70 %, los ml de ácido a añadir serían: 3.63.111,41.100/70. 1/1.000 = 0,19 ml de HNO3/I. Para el resto de las sales los cálculos serían: 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 cristalización que hay que tener en cuenta en los pesos del fertilizante. Existen otras posibilidades para aplicar los miliequivalentes de esta disolución utilizando otros productos fertilizantes. La elección de una posibilidad u otra vendrá condicionada por la disponibilidad, compatibilidad, solubilidad y precio de los fertilizantes. Por ejemplo, se podría preparar esa misma disolución iónica 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 añadir 1 meq/l más de KNO3. Este cambio implicaría la utilización de NH4H2PO4, más soluble que el KH2PO4 (según tabla 3.2), aunque el NH4H2PO4 puede ser más difícil de conseguir.

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Los gramos de sales fertilizantes por litro en esta segunda opción serían: Para neutralizar los 3,5 meq/l de HCO3 añadimos 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 también se podría utilizar, pero como de H2PO4 sólo necesitamos 1 meqll, no podríamos añadir más de 1 meq/l de ese ácido, lo cual no bastaría para neutralizar la alcalinidad de los HCO3 y necesitaríamos además añadir 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 disolución fertilizante resultante contendrá además 1 meq/I de Cl y 1,5 meq/1 de Na que contenía el agua. Además del pH, es necesario controlar la CE de la disolución y considerar su incidencia en el cultivo correspondiente según su sensibilidad a las sales. El método de análisis de la CE se basa en la medida directa con un conductivímetro. De forma aproximada se puede calcular dividiendo el número de miliequivalentes de cationes o aniones por 10 ó 12 (10 para conductividades bajas y 12 para las altas) (García Lozano et al., 1993), o bien los gil de sales se dividen por 0,7 ó 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 metodología.

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Preparación de la disolución con fertilizantes complejos sólidos Como se ha visto en el capítulo anterior, existen en el mercado fertilizantes sólidos complejos que contienen dos o más elementos fertilizantes que proceden de reacciones químicas por lo que todas las partículas de fertilizante tienen la misma composición. 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 sería saber qué equilibrio en UF se aproxima más al equilibrio en meqil, que es la unidad de concentración utilizada para las disoluciones ideales. Para ello, la serie de cálculos necesarios, equivalentes a los del problema 4.6.11, sería la siguiente: Considerando la disolución 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 calcularía: 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, sería encontrar un fertilizante complejo que cumpliera exactamente este equilibrio. Esto, como puede verse es un inconveniente de los fertilizantes complejos sólidos. No existen en el mercado productos complejos sólidos "a la carta" que nos proporcionen todos los nutrientes que deseamos y en la relación adecuada. Normalmente, los fertilizantes complejos comerciales se suelen utilizar en función de los equilibrios de los tres nutrientes mayoritarios, esto es NPK. Algunos complejos incluyen, además de este NPK, los otros nutrientes Ca, Mg, S e incluso suelen llevar también oligoelementos. Desde el punto de vista práctico, para hacer la disolución descrita con fertilizantes

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complejos comerciales, deberemos buscar el producto que más se aproxime al equilibrio NPK y que proporcione la relación NO37NH4 más cercana a la deseada. Así, podremos usar todo fertilizante sólido 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 sólido 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 calcularía así: 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 añadimos 1 g por litro de agua de este fertilizante sólido complejo 21:728, logramos obtener una disolución con una concentración 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 utilizaríamos una combinación de 2 fertilizantes sólidos complejos (ver problema 4.6.3.3). Si se encuentra un producto con el mismo equilibrio N-P-K pero diferente riqueza, se determinarán los gramos de producto fertilizante dividiendo el % deseado de uno de los nutrientes por el % encontrado en el comercio. Otro problema tipo sería: a partir de un complejo sólido de una riqueza determinada, fabricar una disolución en meq/l. Se pasaría de % en peso a meq/g y se compararían los meq/1 que se desean con los meq/g que tenemos. Dividiendo meqll: meq/g se obtienen los g/litro para fabricar la disolución deseada (problema 4.6.3.2).

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Preparación de concentrados

la

disolución

con

fertilizantes

complejos

líquidos

Para preparar la misma disolución fertilizante del ejemplo, se pueden utilizar fertilizantes líquidos concentrados ya descritos en el capítulo 3. Existen en el mercado con diferentes equilibrios NPK. Para obtener la disolución fertilizante adecuada utilizando estos productos debemos tener en cuenta los datos siguientes: 1) Riqueza de nutrientes del producto (se suele expresar en % en peso). 2) Densidad del producto (suele expresarse en g/ml). 3) pH del producto (normalmente entre pH 1 y 2). En la descripción de fertilizantes líquidos concentrados del capítulo anterior ya nos referimos a los NPK claros ácidos, que suelen ser los más utilizados, los NPK claros neutros y las diferentes diluciones que se pueden comercializar. El cálculo de los volúmenes de dichos fertilizantes necesarios para preparar la disolución fertilizante del ejemplo sería: Partimos de un fertilizante líquido 5:2:7 (% en peso) con una densidad () de 1,20 g/ml y un pH de 1,2. El 4,7 % es de N(NO3) y el 0,3 % de N(NH4). Las concentraciones de N, P y K en meq/l serían las siguientes (equivalentes al problema 4.6.4.1): N: 5 g/100 g 1,2 g/ml leq/14 g - 1.000 meq/eq 1.000 ml/l = 4.286 meqll N-NO3: 4,7 g/100 g• 1,2 g/ml• leq/14 g - 1.000 meq/eq• 1.000 mi/l = 4.029 meq/l N-NH: 0,3 gIlOOg. 1,2 g/ml• leq/14 g - 1.000 meq/eq 1.000 mI/l = 257 meq/1 P205: 2 g/1 00 g• 1,2 g/ml. 1171 1.000. 1.000 = 338 meq/l K20: 7 g/100 g• 1,2 g/ml. 1/47. 1.000• 1.000 = 1.787 meq/l Queremos obtener una disolución con 15 meq/1 de N, de los cuales 14 serán de NO3 y 1 de NH4-'-. Los ml del producto 5:2:7 que necesitamos tener en 1 litro de agua para proporcionar esos meq/l de N se calcularían utilizando la regla de las diluciones: Concentración inicial Volumen inicial = Concentración final Volumen final y. C = V' C'

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N: 4286 meq/l. VmJ (de 5:2:7) = 15 meq/l. 1.000 ml Luego los ml que hay que añadir de ese producto para obtener 15 meq/l de N serán 3,5 ml (3,5 ml llevados a 1.000 ml con agua). Con esos 3,5 ml de producto obtendremos: L N-NO3: 4.029 meq/13,5 ml C meq/l N(NO3)• 1.000 mi; C meqll N(NO3) 14,1 meq/1 N-NH4t 257 meq/l .3,5 ml = C meq/l N(NH4). 1.000 mi; C meq/l N(NH4) = 0,9 meq/1 P: 338 meq/l de P.3,5 ml = C meq/l P. 1.000 mi; C meq/l P = 1,2 meq/l K: 1.787 meq/l de K3,5 ml = C meq/l K• 1.000 mL; C meq/l K= 6,2 meq/l Es decir, con este producto comercial nos aproximaríamos suficientemente a los requerimientos de NPK que deseamos. De la misma forma con los fertilizantes sólidos complejos deberemos suplementar con algún producto que nos aporte las necesidades de Ca, Mg, S, ya que en el mercado no existen todos los equilibrios posibles para todos los nutrientes. Otro factor importante será comprobar que la adición del producto fertilizante al agua no acidifica la disolución fertilizante de goteros a pH demasiado ácidos. No conviene, salvo en suelos con pH elevado y capacidad tampón elevada, utilizar disoluciones con pH inferiores a pH de 5,5 a 6,0. Otras variantes de problemas que se nos han presentado en la práctica, a partir del dato de riqueza de un líquido concentrado, se indican en los ejemplos 4.6.4.2.1, 4.6.4.2.2, 4.6.4.23, 4.6.4.2.4, 4.6.4.3.1 a 4.6.4.3.3 y 4.6.4.4. Si la adición del complejo líquido al agua no es suficiente para neutralizar los bicarbonatos se añade la cantidad complementaria correspondiente de H3PO4 oHNO3. Si no se encuentra en el comercio el fertilizante líquido que se desea respecto a la riqueza, aunque sí con el mismo equilibrio, se determinarán las cantidades del complejo líquido a utilizar dividiendo el % de riqueza de un nutriente del producto deseado por el % encontrado.

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Preparación de la disolución con fertilizantes "a la carta" Como ya se ha comentado, con los fertilizantes complejos sólidos y líquidos, es complicado conseguir con un producto comercial el equilibrio perfecto de todos los nutrientes, siendo necesario añadir otras formulaciones de fertilizantes para compensar los nutrientes que no son aportados suficientemente. Lo ideal es conseguir un equilibrio NPK lo más próximo posible. No obstante, algunas fábricas de fertilizantes producen, siempre dentro de los márgenes de solubilidad y compatibilidad de las materias primas fertilizantes, un equilibrio adecuado para todos los nutrientes. Estos serían los denominados "fertilizantes a la carta" que permiten aproximarse lo más posible a los requerimientos nutritivos del cultivo que queremos fertirrigar. Se trata de pedir a la fábrica una disolución en base a los meq/l de nutrientes, correspondientes a la disolución optimizada, con los que se confeccionará un complejo líquido equivalente. Se tendrá en cuenta el agua de riego y se producirá un fertilizante complejo de la máxima concentración posible y a un pH ácido (0,5 a 2). La fábrica de fertilizantes "a la carta" es capaz de diseñar, a partir de fertilizantes líquidos base y ácidos una disolución concentrada (% en peso), que tras ser diluida en el cabezal nos proporcione exactamente las concentraciones que queremos obtener en los goteros. Un ejemplo se cita más adelante en el problema 4.6.4.5. Preparación de la disolución de micronutrientes Lo más importante a tener en cuenta para preparar la disolución es la forma en la que se encuentran los micronutrientes, fundamentalmente el Fe y el Mn. Es siempre recomendable la utilización de quelatos para estos dos elementos, y utilizar siempre el quelato más estable en las condiciones de pH en que nos encontremos (capítulo 3). Normalmente la forma de expresar la concentración de estos micronutrientes es en mg/1 o, lo que es lo mismo, en partes por millón (ppm). No obstante en la tabla 4.2 se encuentran los pesos moleculares aproximados de los fertilizantes de micronutrientes más comunes para resolver los correspondientes cálculos cuando estén expresados en milimolesll (mM) o imoles/l (siM).

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La aplicación de estos micronutrientes se puede realizar bien de forma individualizada utilizando quelatos y sales por separado o bien añadiendo un producto fertilizante de oligoelementos en el que se encuentren todos los micronutrientes esenciales. Así, si queremos tener una concentración de oligoelementos como la que apa 1 rece en la primera columna de la tabla 4.8, podríamos utilizar las cantidades calculadas en dicha tabla, con sales sólidas individuales o con fertilizantes complejos líquidos de oligoelementos o micronutrientes.

Preparación de la disolución madre concentrada (Disolución del cabezal de riego) En la práctica se prepara una disolución concentrada en los tanques del cabezal de riego de forma que al mezclarse con el agua de riego en las dosis que marque el inyector nos proporcione en el gotero las concentraciones que deseamos. A esa disolución concentrada la denominaremos disolución "madre". Los cabezales de riego inyectan las disoluciones madre concentradas en función de 3 criterios: a) En forma proporcional, esto es, el inyector se gradúa en %. Este porcentaje quiere decir: el % con respecto al caudal nominal máximo de la bomba (que sería el 100 %); o bien la dilución correspondiente, por ejemplo, para un 0,5 % se inyectan 0,5 litros de disolución madre y se mezclan con 100 litros de agua de riego (la disolución madre aproximadamente se diluiría 200 veces). Aaron Isain Melendres Alvarez.

b) Según el caudal de agua, el inyector se gradúa en JJh. En este caso debe conocerse el caudal de agua de riego en lib que pasa por la tubería. Así, con un caudal de 2000 l/h de agua de riego, tendríamos que ajustar el inyector a 10 llh para diluir una disolución madre 200 veces concentrada. c) Según los parámetros de pH y de CE. Estos inyectores están asociados a sondas de pH y de CE. Suelen ir asociados a inyectores eléctricos que proporcionan volúmenes variables de disolución madre hasta llegar a conseguir el valor de pH y CE prefijados en el programador de riego. En este caso es imprescindible conocer la contribución de cada una de las sales a la CE, lo cual complica la obtención de la disolución de goteros que queremos fabricar, sobre todo si tenemos en cuenta que la misma CE se puede obtener con diferentes concentraciones de los distintos fertilizantes que componen la disolución nutritiva. Por lo tanto el control de pH y CE no es suficiente para definir dicha disolución nutritiva. No obstante, existe un gran número de sistemas de inyección que proporcionan un control por ordenador de todos y cada uno de los fertilizantes y ácidos que no siempre son los más adecuados para cada explotación agrícola. En el capítulo 6 se da una información básica y concreta de los módulos del cabezal de riego. La preparación de las disoluciones madre con los diferentes fertilizantes se haría de la siguiente forma: Para preparar 1 m3 de disolución madre que va a inyectarse al 0,5 % (es decir 0,5 1 de disolución madre por cada 100 1 de agua de riego), vamos a tener que concentrar 200 veces (v.c.), pues el inyector del cabezal va a diluir esa disolución en la misma proporción. Por lo tanto, las cantidades de sales fertilizantes que se necesitan si utilizamos sales binarias y ácidos se obtendrán para el ejemplo citado en 4.2.1, multiplicando por el factor 200. HNO3: 3 meq/l -P,q (HNO3)(gleq). l/S HNO3(m1/9). lOO/%R. 1 eq/1 .000 meq 1.000 1 . 200 v.c. = 38 1/tanque de 1 m3 KNO3: 4 meq/l Peq (KNO3). 1/1.000. 1.000 1 . 200 v. c. = 80,8 kg/tanque Ca(NO3)2: 6 meq/l eq (Ca(NO3 )2.4H20 ' 1/1.000. 1.000 1 . 200 v.c. = 142 kg/tanque N114NO3: 1 meq/l Peq (NH4NO3) g/leq. leq/1.000 meq 1.000 1200 v.c. = 16 kg/tanque Aaron Isain Melendres Alvarez.

K2SO4:1 meq/1 1eq (K2SO4). 1/1.000. 1.000 1 200 v.c. 17,4 kg/tanque MgSO4: 2 meq/l. Peq (MgSO4). 1/1.000. 1.000 1. 200 v.c. = 49,2 kg/tanque KH2PO4: 1 meq/l P (KH2PO4). 1/1.000. 1.000 1 . 200 v.c. = 27,2 kg/tanque Para unir los fertilizantes dentro del mismo tanque habrá que consultar en primer lugar las posibles incompatibilidades entre ellos (tabla 3.3). Así, la aplicación en el mismo tanque de Ca(NO3)2 y de cualquier fosfato o sulfato es incompatible. Por lo tanto, ya que las sales cálcicas son problemáticas, la mejor solución es introducirlas en un tanque por separado. Si se dispone de un cabezal básico con tres tanques de concentrados, la distribución será la siguiente: TANQUE A con mezclas fertilizantes, excepto los de Ca, en medio ácido TANQUE B con fertilizantes cálcicos. Puede ser ácido o neutro TANQUE C con micronutnentes en medio neutro Si preparamos la disolución madre con fertilizantes sólidos complejos según el ejemplo del apartado 4.2.2 añadiríamos 1 g/l (21:7:28). 1.0001.200 v.c. = 200.000 g (200 kg) de dicho producto en el tanque de concentrados. Si preparamos la disolución madre con fertilizante NPK líquido ácido debemos añadir, según el apartado 4.23: 3,5 ml (5:2:7 ácido). 1.000 1 200 v.c. = 700.000 ml = 700 1 de 5:2:7 en el tanque de 1.000 litros. La preparación de la disolución madre de micronutrientes se haría de forma similar. Según los datos de la tabla 4.8 para preparar 1 m3 200 veces concentrado (v.c.) tendríamos que disolver en el tanque C las siguientes sales: EDDHA Fe (5 % Fe): 100 mg/l. 1.000 1. 200 v.c. 1 kg/106 mg = 20 kg EDTA Mn (15 % Mn): 13,3 mg/l. 1.0001.200 v.c. 1 kg/106 mg = 2,7 kg CuSO4 5H20: 0,79 mg/1. 1.000 1. 200 v.c. 1 kg1106 mg = 0,16 kg ZnSO4 7H20: 1,32 mg/l. 1.000 1 200 v.c. - 1 kg/106 mg 0,26 kg H3B03: 2,29 mg!!. 1.0001.200 v.c. 1 kg/106 mg = 0,46 kg (NH4)6Mo7024 4H20: 0,37 mg!!. 1.000 1 . 200 v.c. 1 kg/106 mg = 0,07 kg

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Si se utiliza el fertilizante complejo de oligoelementos de la tabla 4.8 añadiríamos 0,06 ml/l• 1.000 1. 200 v.c. 11/1.000 ml = 12 1. 45. Ejemplos de preparación. Hojas de cálculo Los datos anteriormente expuestos se pueden ordenar en una hoja de cálculo que se presenta en dos partes, la primera para obtener los aportes de iones al agua de riego y la segunda para el cálculo de la disolución de goteros, mediante el factor correspondiente, y la concentrada en el cabezal de riego (tablas 4.9.1 y 4.9.11). En las tablas 4. 10.1 y 4. 10.11 se explica un ejemplo para preparar una disolución fertilizante para tomate en condiciones muy salinas. El resultado nos indica que para preparar 1 m 3 200 veces concentrado tendríamos que añadir: 48 litros de HNO3, 200 kg de KNO3, 96 kg de Ca (NO3)2 y 56 kg de K112PO4. Los 96 kg de Ca(NO3)2 se disolverían en un tanque separado del resto de fertilizantes.

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1.0) Los meq/1 se consideran, en principio, meq/g de complejo sólido, aunque pueden corresponder a una fracción de gramo o a un número de gramos determinado. Lo que se deducirá mediante el cálculo que se expone. 2. °) Los meq/g se pasan a % en peso de producto y de este % a un equilibrio NP-K-X 3. °) Seleccionar el equilibrio entre la oferta de los catálogos comerciales y anotar el % en peso correspondiente. 4. °) Comparar el % del producto encontrado con el % de la disolución calculada para deducir el peso de producto a emplear que se encuentra en el comercio. Se divide el % calculado por el % del peso encontrado.

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Caso 2. °) Hoja de cálculo 4.11.B Si partimos de un sólido de una riqueza determinada y se desea pasar a meq/l de disolución: 1.0) Se calculan los meq/g correspondientes al % en peso mediante la operación señalada en la tabla 4.11.B. Cálculo y preparación de disoluciones fertilizantes

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2. ° Se comparan los meq/g (columna F) con los meq que queremos obtener en 1 litro. Se deducen los g de producto necesarios que se disolverán en un litro. 3. ° Se considera el volumen total a fabricar y las veces que se desea concentrar la disolución. 4. ° Si no coinciden los gramos de producto para todos los nutrientes se completará la disolución con fertilizantes simples. La tabla sirve para calcular la disolución nutritiva para un nutriente y como consecuencia los demás.

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En los dos casos estudiados, se calculan los micronutrientes según las concentraciones de éstos en el complejo sólido. Para el cálculo con fertilizantes complejos líquidos se proporciona también otra hoja de cálculo para solucionar problemas básicos: tabla 4.12. Un ejemplo podría ser el siguiente: Dada la riqueza en % en peso y la densidad del fertilizante líquido concentrado, calcular los meq/l correspondientes y los ml de producto por litro de disolución para obtener una disolución fertilizante expresada en meq/1. Los pasos a dar se indican en la propia hoja de cálculo. Se puede concentrar X veces y se puede fabricar un volumen determinado. Asimismo, se considerarán los micronutrientes que tiene cada producto.

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CABEZAL DE RIEGO Introducción Un cabezal de riego es el conjunto de dispositivos situado aguas arriba de toda instalación de riego localizado, con las misiones de medir el agua, incorporar elementos fertilizantes, filtrar, regular presiones y llevar a cabo los programas de riego establecidos. En la figura 6.1 se muestra un esquema genérico, incluyendo automatización.

Las electroválvulas son necesarias para la automatización de limpieza de filtros, comienzo y final del ciclo de inyección de productos químicos, cambio de sector de riego, etc. Para regulación manual de caudales o presiones son aconsejables las válvulas de compuerta, excepto cuando han de ser atravesadas por productos químicos que ataquen al metal.

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Filtrado Trata de prevenir los efectos perjudiciales inherentes al uso de aguas con partículas sólidas en suspensión, orgánicas o minerales, que pueden obstruir los conductos estrechos de un emisor, la sección de las tuberías al sedimentarse y dañar otros dispositivos con elementos móviles. Las precipitaciones a partir de las sustancias disueltas en el agua y de las aportadas por los fertilizantes son, a veces, causantes de una obstrucción lenta y continua de graves consecuencias que debe eliminarse con tratamientos periódicos. Algas y bacterias, especialmente las primeras, son otra importante causa de obstrucción. La obstrucción lleva asociada la disminución de caudales, del coeficiente de uniformidad y, por tanto, de la eficiencia del riego. El tipo de filtros a instalar depende de las partículas a eliminar y sus características filtrantes del diámetro mínimo de paso del emisor. En situaciones con aguas muy cargadas de sólidos en suspensión debe recurrirse a un desbaste antes de que el agua llegue al cabezal. Si las partículas a eliminar son minerales puede recurrirse a su separación por sedimentación en un decantador. Si los componentes son orgánicos (flotantes), la instalación de rejillas con la luz adecuada o filtros del tipo utilizado en la depuración de aguas residuales son las soluciones más adecuadas.

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Los filtros a instalar son, en general, de tres tipos: hidrociclones, filtros de arena y filtros de malla o anillas. Hidrocidones Son dispositivos, figura 6.2, sin elementos móviles, que eliminan hasta el 98 % de partículas con peso específico superior al agua, es decir, minerales, y de diámetro superior a 0,1 mm. Tienen la gran ventaja de producir unas pérdidas constantes e independientes de la concentración de impurezas en el agua. Se deben instalar a la entrada del cabezal.

Su poder de separación disminuye al aumentar el diámetro nominal y las pérdidas aumentan con el caudal. Por ello interesa utilizar una batería de hidrociclones en paralelo, más que un solo hidrociclón de mayor diámetro. El diámetro nominal, D, en función del diámetro de las partículas a separar se da en la tabla 6.1 y las dimensiones que definen un hidrociclón y sus relaciones, basadas en la experiencia, son las siguientes: 1 = (0,33 a 0,50) D para D