MANEJO DEL RIEGO MEDIANTE TENSIOMETROS. HACIA UNA AGRICULTURA MAS EFICIENTE Y SOSTENIBLE.

Transcripción

1 MANEJO DEL RIEGO MEDIANTE TENSIOMETROS. HACIA UNA AGRICULTURA MAS EFICIENTE Y SOSTENIBLE.

2 SITUACION ACTUAL EN ALMERIA DESPUES DE UNOS 30 AÑOS DE ACTIVIDAD PRODUCTIVA: PROCESO PAULATINO E IMPARABLE DE SALINIZACION DE LOS ACUIFEROS. CONTAMINACION POR NITRATOS DE LOS ACUIFEROS. (FITOSANITARIOS Y FOSFATOS) PREOCUPACION EN LA UNION EUROPEA POR TEMAS MEDIOAMBIENTALES. LA ADMINISTRACION A MEDIO PLAZO TENDRA QUE ACTUAR PARA DETENER O MINIMIZAR ESTE PROCESO. ORDEN de 18 DE NOVIEMBRE DE 2008; ORDEN DE ACTUACION APLICABLE EN LAS ZONAS VULNERABLES A LA CONTAMINACION POR NITRATOS PROCEDENTES DE FUENTES AGRARIAS DESIGNADAS EN ANDALUCIA. (BOJA, Nº 4, 8/01/2009)

3 VICAR LAS NORIAS BALANEGRA FUENTE: IGME, ALMERIA

4 1. MAYOR CONTROL POR PARTE DE LA ADMINISTRACION Y EMPRESAS CERTIFICADORAS DEL RIEGO Y DEL ABONADO EN LAS EXPLOTACIONES. 2. CON EL TIEMPO LA ADMINISTRACION OBLIGARA A CONSUMIR MAS AGUA DESALADA: EL COSTE DEL M 3 DE AGUA SE ENCARECERA.(PRECIO MEDIO: 0.25 EUR/M 3 ) 9.5%

5 ANTE ESTA SITUACION SE HACE IMPRESCINDIBLE LA RACIONALIZACION/OPTIMIZACION DEL USO DEL AGUA Y LOS FERTILIZANTES EN LAS EXPLOTACIONES DE ALMERIA. EL MANEJO DEL RIEGO Y EL ABONADO EN UN SISTEMA PRODUCTIVO SOSTENIBLE, COBRARA ESPECIAL IMPORTANCIA DE CARA A LOS PROXIMOS AÑOS, FRENTE A OTROS PARAMETROS PRODUCTIVOS

6 LA UTILIZACION DE DISPOSITIVOS SIMPLES COMO SON LOS TENSIOMETROS CONSTITUYEN UNA HERRAMIENTA MUY UTIL PARA RACIONALIZAR Y OPTIMIZAR EL USO DEL AGUA Y LOS FERTILIZANTES. y sólo en un 9% de las explotaciones se utilizan aparatos que permiten conocer el estado hídrico del suelo, como tensiómetros.. FUENTE: IMPORTANCIA DE LAS INSTALACIONES DE FERTIRRIGACIÓN EN EL MARCO DE LA PRODUCCIÓN INTEGRADA EN CULTIVOS HORTÍCOLAS BAJO ABRIGO R. Baeza, M. Fernández, M. Giménez, N. del Castillo IFAPA, Almería, España.Universidad de Almería, España.2010 LO CORRECTO ES QUE UNA ESTACION DE CONTROL ESTE COMPUESTA POR DOS TENSIOMETROS A DISTINTA PROFUNDIDAD PARA CONTROLAR LA EVOLUCION DEL FRENTE DE HUMECTACION. TENSIOMETRO PROFUNDO: DOTACION DE RIEGO, CANTIDAD DE AGUA TENSIOMETRO SUPERFICIAL: FRECUENCIA DE RIEGO

7 CONTENIDO DE HUMEDAD A P.SATURACION (POROSIDAD)= 51% = 510 cm3/litro DE SUELO CONTENIDO DE HUMEDAD A C.CAMPO = 45% = 450 cm 3 /LITRO DE SUELO CONTENIDO DE HUMEDAD A P. MARCHITED = 28% = 280 cm 3 /LITRO DE SUELO AGUA UTIL = = 170 cm 3 /LITRO DE SUELO AIRE AIRE 60 cm 3 51% AIRE 510 cm 3 HUMEDAD A C.CAMPO 450 cm3 HUMEDAD A P.MARCHITED 280 cm 3 1 L 49% P.SOLIDAS

8 AGUA FACILMENTE DISPONIBLE PARA LA PLANTA PARA UN MISMO VOLUMEN DE SUELO CONTENIDO AGUA A C.CAMPO AGUA UTIL O FACILMENTE DISPONIBLE CONTENIDO AGUA P.MARCHITED CONTENIDO AGUA A C.CAMPO AGUA UTIL O FACILMENTE DISPONIBLE CONTENIDO AGUA P.MARCHITED SUELOS ARCILLOSOS SUELOS ARENOSOS ARENA

9 DIAMETRO LIMO 2.5 cm (0.05 mm) DIAMETRO ARCILLA 1 mm (0.002 mm) DIAMETRO ARENA 1 m (2 mm)

10 FUENTE: JMOL PROJECT

11 DIAMETRO ARCILLA 20 m MOLECULA AGUA 1 mm

12 TABLA 2: INVERNADEROS MUESTREADOS EN CADA TERMINO MUNICIPAL Y PROCEDENCIA DE LOS SUELOS TERMINO MUNICIPAL INVERNADEROS MUESTREADOS PROCEDENCIA DEL SUELO APORTADO (89 INV.) ADRA 11 BERJA 5 EL EJIDO-DALIAS 94 FELIX 14 ROQUETAS 20 VICAR 16 CAÑADAS DE LAS NORIAS: 41 OTRAS CAÑADAS(CABRILES, ONAYAR): 30 GREAS DE BALERMA: 18 TOTAL INVERNADEROS MUESTREADOS 160 TABLA 3: VALORES MEDIOS DE TEXTURA TAMAÑO DEPARTICULAS % MEDIOS ARENAS 39,6 LIMOS 33,9 ARCILLAS 26,5 60.4% PARTICULAS FINAS FUENTE: CARACTERIZACION FISICOQUIMICA Y EVALUACION DEL ESTADO GENERAL DE LOS SUELOS EN LOS INVERNADEROS DEL PONIENTE ALMERIENSE. RESUMENES DIVULGATIVOS DE PROYECTOS DE INVESTIGACION.IFAPA. GIL DE CARRASCO, C; RAMOS MIRAS, J. BOLUDA HERNANDEZ, R; PICAZO VICO, P. UNIVERSIDAD DE ALMERIA, UNIVERSIDAD DE VALENCIA. 2003

13 % HUMEDAD VOLUMETRICA θ ESTIMACIONES MEDIANTE ANALITICA: CURVA DE RETENCION DE AGUA DEL SUELO PROCEDIMIENTO IDEAL PARA CONOCER LAS PROPIEDADES HIDRAULICAS DEL SUELO CURVA RETENCION HUMEDAD 60 y = a x b θ = 54,566 Ψ -0, R 2 = 0, Ψ POTENCIAL MATRICIAL kpa-cbar

14 HUMEDAD VOLUMETRICA A C.CAMPO % HUMEDAD VOLUMETRICA A P.MARCHITED % AGUA FACILMENTE DISPONIBLE % % humedad kpa % humedad kpa % humedad 35,0 21,6 13, , , ,9 54 % DE CONSUMO DEL AGUA FACILMENTE DISPONIBLE CONSUMO DE AGUA FACILMENTE DISPONIBLE cc/(l SUELO) -1 % CONSUMIDO DEL AGUA A C.CAMPO AGUA FACILMENTE DISPONIBLE cc x (L SUELO) -1 HUMEDAD VOLUMETRICA Ψ kpacbar kpa 37, , , , , , , , , , , , , , , , , ,4 60 0,5 0,7 0,2 34, , , , ,3 0,4 34, , , ,3 62 1,5 2,0 0,6 34, , , , ,7 0,8 34, , , ,2 64 2,5 3,4 1,0 34, , , , ,0 1,1 33, , , ,1 66 3,5 4,7 1,3 33, , , , ,4 1,5 33, , , ,9 68 4,5 6,0 1,7 33, , , , ,7 1,9 33, , , , CAPACIDAD DE CAMPO SUELOS ARENOSOS cbar-kpa(200 mbar) SUELOS FRANCOS cbar-kpa(330 mbar) SUELOS ARCILLOSOS cbar-kpa(450 mbar)

15 (1) DOTACION m de riego (1) ESTUDIOS ACERCA DEL VOLUMEN RADICULAR EFECTIVO EN FUNCION DE LA ESPECIE CULTIVADA Y EL PATRON DE HUMECTACION DEL SUELO SEGUN SU CLASE TEXTURAL Y LA DISTRIBUCION DE SUS DISTINTOS HORIZONTES.

16 QUE VOLUMEN CONSIDERO? DISTINTA TEXTURA 1 m 1 m DISTINTAS PROPIEDADES HIDRAULICAS 30 cm 15 cm 60% 40% CALCULO DE LA DOTACION EN FUNCION DE LA CAPA SUBYACENTE DISTINTA DISTRIBUCION ESPACIAL DE LAS RAICES ESTABLECER COMPROMISO ENTRE LA ESTIMACION TEORICA DEL CALCULO DE LA DOTACION PARA ESE SUELO Y LA PERDIDA DE HUMEDAD ADMISIBLE PARA LA CUAL TENDRIA QUE VOLVER A REGAR, SOBRE TODO EN MOMENTOS DE MAYOR DEMANDA EVAPORATIVA Y MOMENTOS DE MAYOR ESTADO VEGETATIVO Y GENERATIVO(CREACION DE MATERIA SECA)

17 MANEJO E INSTALACION DE TENSIOMETROS SIEMPRE VA A ESTAR CONDICIONADO POR LA HIDRAULICA DEL SISTEMA DE RIEGO excelente buena aceptable pobre inaceptble 17 Figura 10. Clasificación de las explotaciones en función de su coeficiente de uniformidad. Método de Merriam-Keller. "Los resultados obtenidos en la uniformidad de distribución muestran una variabilidad muy alta entre explotaciones y se aprecian bajos niveles de uniformidad en un elevado número de instalaciones, según el método clásico de Merrian-Keller, solo el 41 % de las instalaciones han obtenido las calificaciones de buena a excelente." FUENTE: IMPORTANCIA DE LAS INSTALACIONES DE FERTIRRIGACIÓN EN EL MARCO DE LA PRODUCCIÓN INTEGRADA EN CULTIVOS HORTÍCOLAS BAJO ABRIGO R. Baeza, M. Fernández, M. Giménez, N. del Castillo IFAPA, Almería, España.Universidad de Almería, España.2010

18 % HUMEDAD VOLUMETRICA HIDRAULICA SI ES BUENA DOTACIONES MAS PEQUEÑAS SI ES MALA DOTACIONES MAS GRANDES DOTACION 40 SUELOS ARCILLOSOS DEJAR CONSUMIR ENTRE UN 3-5% AGUA F.DISP. SUELOS ARENOSOS DEJAR CONSUMIR ENTRE UN 1-3% AGUA F.DISP TENER EN CUENTA FORMA DE LA CURVA, HIDRAULICA Y AIREACION CURVAS RETENCION ARCILLOSO 20 ARENOSO TENSION

19 TENSIOMETRO PROFUNDO TP NOS VA A INDICAR: P R E S I O N ACTIVIDAD RADICULAR, SI LA HUBIERA LA REDISTRIBUCION DEL AGUA EN PROFUNDIDAD EXCESO MENOR HUMEDAD tiempo MAYOR HUMEDAD EN SUELOS ARCILLOSOS Y CON DOTACIONES PEQUEÑAS: NOS VA A INDICAR MÁS QUE LA LLEGADA DEL FRENTE DE HUMECTACION A UNA DETERMINADA PROFUNDIDAD, NOS DARA UNA IDEA DEL PATRON DE HUMECTACION, DE LA REDISTRIBUCION DEL AGUA EN EL SUELO.

20 EN SUELOS LIGEROS: OBSERVAR TIEMPO QUE TARDAN LOS TENSIOMETROS EN DETECTAR EL FRENTE DE HUMECTACION t CORREGIR EN FUNCION DE LA HIDRAULICA LA PROFUNDIDAD DE LOS TENSIOMETROS OBSERVAR EL TIEMPO EN QUE LOS TENSIOMETROS ESTAN EN VALORES MINIMOS POCA O NULA ACTIVIDAD RADICULAR GRANDES DIFERENCIAS TEXTURALES ENTRE LAS DISTINTAS CAPAS DEL SUELO SER METODICOS Y DISCIPLINADOS A LA HORA DE REGAR: APLICAR SIEMPRE QUE SEA POSIBLE LA MISMA DOTACION A LA MISMA HORA EVALUAR Y/O ANALIZAR POSIBLES CAMBIOS EN LA REDISTRIBUCION DE LA HUMEDAD, EN EL RITMO DE ABSORCION DE AGUA DE LA PLANTA EN FUNCION DEL CLIMA Y/O ESTADO FENOLOGICO. SI CAMBIOS EN LA DOTACION: HACERLO SUAVEMENTE DE 3 EN 3 MINUTOS DE RIEGO

21 VOLUMENES DE HUMECTACION SUELOS ARCILLOSOS CONSIDERAR MENORES VOLUMENES SIEMPRE QUE LA HIDRAULICA LO PERMITA SUELOS ARENOSOS CONSIDERAR MAYORES VOLUMENES ACTIVIDAD RADICULAR TS EVALUAR ACTIVIDAD RADICULAR TP EVALUAR MOVIMIENTO DE AGUA PROFUNDIDAD DE INSTALACION TEXTURA SUELOS PESADOS TS 5-10 CM SUELOS LIGEROS TS CM HIDRAULICA MALA MAS DISTANCIA ENTRE TS Y TP BUENA MENOS DISTANCIA ENTRE TS Y TP MUY IMPORTANTE CONOCER LA DISTRIBUCION DE LAS CAPAS DEL SUELO : HACER UN HOYO

22 TS 8 cm LO MAS SUPERFICIAL QUE PODAMOS TP 20 cm SI BUENA HIDRAULICA ARCILLA cm TP 30 cm SI MALA HIDRAULICA GRAVAS

23 GRAVA 3-4 cm TS cm GRAVA GRUESA 15 cm TP cm ARCILLA

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25 CAPA ARENA FINA : cm ESPESOR MEDIO 60% ACTIVIDAD RADICULAR EN CAPA DE ARENA

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28 ACTIVIDAD RADICULAR A cm

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30 Curva de humedad característica kpa Hv 10 36, , , , , ,41 dap (kg m -3 ) 1348,14 Arena (%) 27,53 Limo grueso (%) 7,81 Limo fino (%) 37,76 Arcilla (%) 26,9 Textura Franca %HUMEDAD VOLUMETRICA θ v 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 CURVA RETENCION HUMEDAD θ v = 0,0001Ψ 2-0,078Ψ + 37,211 R² = 0,9998 Hv Polinómica (Hv) 0, PRESION MATRICIAL Ψ (kpa-cbar)

31 27.53

32 HUMEDAD VOLUMETRICA A C.CAMPO % HUMEDAD VOLUMETRICA A P.MARCHITED % AGUA FACILMENTE DISPONIBLE % AGUA FACILMENTE DISPONIBLE cc x (L SUELO) -1 % humedad kpa % humedad kpa % humedad 35,3 17,4 17, , , ,3 54 kpa 35, , ,2 55 % DE CONSUMO DEL AGUA FACILMENTE DISPONIBLE CONSUMO DE AGUA FACILMENTE DISPONIBLE cc/(l SUELO) -1 % CONSUMIDO DEL AGUA A C.CAMPO HUMEDAD VOLUMETRICA Ψ kpacbar 35, , , , , , , , , , , , , , ,9 60 0,5 0,9 0,3 35, , , , ,8 0,5 34, , , ,8 62 1,5 2,7 0,8 34, , , , ,6 1,0 34, , , ,6 64 2,5 4,5 1,3 34, , , , ,4 1,5 33, , , ,5 66 3,5 6,3 1,8 33, , , , ,2 2,0 33, , , ,4 68 4,5 8,1 2,3 33, , , , ,0 2,5 32, , , ,4 1500

33 HUMEDAD VOLUMETRICA A C.CAMPO % HUMEDAD VOLUMETRICA A P.MARCHITED % AGUA FACILMENTE DISPONIBLE % AGUA FACILMENTE DISPONIBLE cc x (L SUELO) -1 35,3 17,4 17,9 179 % DE CONSUMO DEL AGUA FACILMENTE DISPONIBLE CONSUMO DE AGUA FACILMENTE DISPONIBLE cc/(l SUELO) -1 % CONSUMIDO DEL AGUA A C.CAMPO HUMEDAD VOLUMETRICA Ψ kpacbar 0,5 0,9 0,3 35,0 29 VOLUMEN SUELO L 300 LARGO m ANCHO m PROF m 1 1,8 0,5 34, ,5 2,7 0,8 34, ,3 DOTACION 2 3,6 1,0 34, ,5 4,5 1,3 34, ,4 1,5 33, ,5 6,3 1,8 33, ,2 2,0 33, ,5 8,1 2,3 33, ,0 2,5 32,

34 DESCARGA DATOS EN FORMATO EXCEL ELEGIR PERIODO DE TIEMPO A MOSTRAR CADA VEZ QUE ACCEDAMOS A LA PAGINA SELECCION DE PERIODO A MOSTRAR OBTENER DATOS EN FORMATO TABLA O GRAFICA BOTONES "REFRESCAR"

35 ESTIMACION AHORRO DE AGUA Y ABONO LA COMPARACION DE CONSUMO DE AGUA SE HA REALIZADO EN EL INVERNADERO DE UN AGRICULTOR QUE HABITUALMENTE REALIZA EL MISMO CICLO DE CULTIVO AÑO TRAS AÑO. PIMIENTO, FECHA SIEMBRA MITAD DE JULIO Y ARRANQUE SEGUNDA QUINCENA DE ENERO SU MODO DE PROCEDER HABITUAL EN CUANTO A FERTIRRIGACION ES: DESDE EL TRANSPLANTE HASTA QUE LA PLANTA HA REALIZADO EL CUAJE APLICA RIEGOS VARIABLES EN FRECUENCIA Y DOTACION, ENTRE DOS-TRES RIEGOS POR SEMANA DE ENTRE MINUTOS. EN FUNCION DE SU CRITERIO, CUANDO CONSIDERA QUE LA PLANTA ESTA SUFICIENTEMENTE CARGADA DE FRUTOS COMIENZA A REGAR TODOS LOS DIAS CON UNA DOTACION DE 1 HORA (25/08/13), HASTA MITAD DE SEPTIEMBRE, A PARTIR DE MITAD DE SEPTIEMBRE APLICA RIEGOS ALTERNOS DE 1 HORA HASTA FINALES DE OCTUBRE. EN NOVIEMBRE SU COSTUMBRE ES APLICAR RIEGOS CADA TRES DIAS DE 1 HORA EN DICIEMBRE APLICA ABITUALMENTE RIEGOS CADA TRES DIAS DE 45 MINUTOS, ASI HASTA UNA SEMANA ANTES DEL ARRANQUE (13/01/14).

36 25/08/13 31/08/13 01/09/13 15/09/13 16/09/13 30/09/13 01/10/13 31/10/13 01/11/13 30/11/13 01/12/13 31/12/13 01/01/14 13/01/ L TODOS LOS DIAS L TODOS LOS DIAS L TODOS LOS DIAS L TODOS LOS DIAS L DIA SI, DIA NO L TODOS LOS DIAS L DIA SI, DIA NO L TODOS LOS DIAS L CADA TRES DIAS L TODOS LOS DIAS L CADA TRES DIAS L TODOS LOS DIAS L CADA TRES DIAS L TODOS LOS DIAS

37 15/07/ /08/ /09/ /10/ /11/ /12/2013 LITROS LITROS ACUMULADOS M TENSIOMETROS M HABITUAL /08/13 13/01/14

38 LITROS M 3 PRECIO MEDIO EUR/M 3 VALOR EUR % AHORRO AGUA CONSUMO RIEGOS NORMALES , CONSUMO TENSIMETRO , AHORRO DE AGUA ,24 327

39 mmol/l ABONADO T L T L T L N. POTASICO 100 Kg N.CALCIO 100 Kg N AMONICO 33,5% 25 Kg 50% 25% F.MONOAMONICO 25 Kg C.E. SOLUCION NUTRITIVA SOLUCION NUTRITIVA RESULTANTE 1,1 ds/m NO3 - H 2 PO - 4 K + Ca ++ NH + 4 8,9 1,3 5,3 1,3 1, ,9 SOLUCION NUTRITIVA 1,3 5,3 1,3 1,7 A.FOSFORICO 73% 25% 21 L

40 AHORRO DE ABONO N. DE CALCIO mmol/l AGUA AHORRADA LITROS Kg DE ABONO AHORRADOS PRECIO (1) EUR/Kg AHORRO EUR/Ha 1, , N.POTASICO mmol/l AGUA AHORRADA L Kg DE ABONO AHORRADOS PRECIO EUR/Kg AHORRO EUR/Ha 5, , A.FOSFORICO mmol/l AGUA AHORRADA L L DE ABONO AHORRADOS PRECIO EUR/L AHORRO EUR/Ha 0, ,81 67 N.AMONICO 33,5% AGUA AHORRADA LITROS Kg DE ABONO AHORRADOS PRECIO EUR/Kg AHORRO EUR/Ha 0, ,46 40 F.MONOAMONICO AGUA AHORRADA LITROS Kg DE ABONO AHORRADOS PRECIO EUR/Kg AHORRO EUR/Ha 0, , (1)PRECIOS ABONOS MARZO 2014, MEDIA DE DOS ALMACENES DE SUMINISTRO TOTAL AHORRO EUR/Ha AGUA % AHORRO ABONO ABONO

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45 RESUMEN: ESCENARIO A MEDIO PLAZO COMPLICADO RECURSOS HIDRICOS LIMITADOS Y CONTAMINADOS MAYOR CONTROL POR LA UNION EUROPEA, ADMINISTRACION, CERTIFICADORAS E INCLUSO CLIENTES. PREVISIBLE ENCARECIMIENTO DEL PRECIO DEL AGUA A MEDIO PLAZO. RACIONALIZAR MAS EL USO DEL AGUA Y FERTILIZANTES UTILIZAR SISTEMAS DE CONTROL Y MONITORIZACION DEL RIEGO COMO MEDIO PARA CONSEGUIR MEJORAS EN NUESTRO SISTEMA PRODUCTIVO PARA HACERLO MAS SOSTENIBLE Y EFICIENTE. MEJORA DE LA HIDRULICA AHORRO Y EFICIENCIA DOTACIONES MAS PEQUEÑAS Y GOTEROS MEJOR ADAPTADOS MEJORAR EL PERFIL DEL SUELO CON HORIZONTES MAS HOMOGENEOS MEJOR ESTRUCTURADOS Y MAS FERTILES MAYOR CONTROL DE AGUA Y FERTILIZANTES

46 AGRADECIMIENTOS: JUAN CARLOS GAZQUEZ WISE IRRISYSTEM EMPRESA INNOVADORA Y COMPROMETIDA CON EL MEDIO AMBIENTE UNIVERSIDAD DE ALMERIA Y FERNANDO DEL MORAL POR SU COLABORACION Y SU COMPROMISO CON EL CAMPO ALMERIENSE.

47 MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION GREGORIO MONSALVO LOPEZ Correo electrónico:

48 UNIDADES DE PRESION 1 cbar = 1kPa = 10 mbar = 10 cm DE COLUMNA DE AGUA = 1 pf (1) = 10 gr/cm 2 Π x r 2 = 1 cm 2 ; r 2 = 1 cm 2 Π r = 0.56 cm. ; r = 1 cm 2 Π 10 cm r = 0.56cm VOL = S x H = 1 cm 2 x 10 cm = 10 cm 3 PRESION = FUERZA/SUP = 10 cm3 x d agua (1 gr/cm 3 ) 1 cm 2 = = 10 gr/cm 2 SUP= 1 cm 2 (1) 1 pf= LOG 10 DE cm DE COLUMNA DE AGUA

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51 FUENTE: MANEJO DE LA FERTIRRIGACION EN ENARENADO.VII SEMINARIO TECNICO AGRONOMICO. FERNANDO DEL MORAL TORRES.