FERTIRRIGACIÓN EN HORTICULTURA INTENSIVA. Juan José Magán Cañadas

Transcripción

1 FERTIRRIGACIÓN EN HORTICULTURA INTENSIVA Juan José Magán Cañadas

2 CONCEPTO DE FERTIRRIGACIÓN - Los nutrientes se aportan disueltos en el agua de riego. Se cuantifican con un valor de concentración - No debe desligarse el riego del abonado - Para abonar bien primero hay que regar bien

3 VENTAJAS DE LA FERTIRRIGACIÓN - Ahorro considerable de agua - Utilización de aguas de riego de baja calidad - Dosificación racional de los fertilizantes - Nutrición optimizada del cultivo y aumento del rendimiento y la calidad de los frutos - Control de la contaminación - Mayor eficacia y rentabilidad de los fertilizantes - Automatización de la fertilización

4 INCONVENIENTES DE LA FERTIRRIGACIÓN - Coste inicial de la infraestructura - Obturación de goteros - Manejo por personal especializado

5 INSTALACIONES DE FERTIRRIGACIÓN

6 COMPONENTES DE UNA INSTALACIÓN DE RIEGO POR GOTEO La fertirrigación va asociada al uso de sistemas de riego localizado. Los componentes de un sistema de este tipo son: - Impulsión (no es necesario en todos los casos) - Fertilización - Filtración - Red de distribución - Emisores

7 IMPULSIÓN MEDIANTE MOTOR ELÉCTRICO Se usan bombas de riego centrífugas, que suelen estar accionadas por motores eléctricos.

8 IMPULSIÓN MEDIANTE MOTOR DE COMBUSTIÓN Se utilizan en fincas a las que no llega la red eléctrica. A veces se dispone de un generador eléctrico.

9 FERTIRRIGACIÓN MEDIANTE DEPÓSITO DE DERIVACIÓN Fue el primer sistema empleado. La concentración de fertilizantes en el agua es variable durante el riego.

10 FERTIRRIGACIÓN MEDIANTE BALSETA Consiste en preparar la solución nutritiva final de forma manual añadiendo directamente los fertilizantes al agua de riego en una balseta con una capacidad para una semana de riego aproximadamente.

11 FERTIRRIGACIÓN MEDIANTE ASPIRACIÓN DIRECTA Los fertilizantes son aspirados por la bomba de riego desde un tanque abierto.

12 FERTIRRIGACIÓN MEDIANTE INYECCIÓN Los fertilizantes se aportan con una bomba inyectora desde un tanque abierto.

13 FERTIRRIGACIÓN MEDIANTE INYECTORES CONTROLADOS POR PROGRAMADORES La fertirrigación es controlada por un programador que gobierna una o varias bombas inyectoras, las cuales introducen la solución fertilizante proporcionalmente al caudal de riego y no en función de la CE y el ph.

14 FERTIRRIGACIÓN MEDIANTE VENTURIS SIN PROGRAMADOR Las soluciones madre se mezclan con el agua de riego mediante venturis regulados manualmente. No necesitan energía eléctrica o combustible para su funcionamiento, como ocurre con los tanques de fertilización.

15 FERTIRRIGACIÓN MEDIANTE VENTURIS INYECTOR TIPO VENTURI Consume presión P 1 P 2 E p 2 INYECTOR TIPO VENTURI Consume Caudal Bomba de riego Venturi Venturi P p 1 ABONO = 1,00 Kg.L Kg.h -1 = 200 L.h -1 = 1,25 Kg.L Kg.h -1 = 160 L.h -1 ABONO

16 FERTIRRIGACIÓN MEDIANTE EQUIPOS AUTOMÁTICOS CONTROLADOS POR PROGRAMADORES Las soluciones madre se inyectan mediante venturis o bombas inyectoras controladas automáticamente por un programador. La inyección se realiza en función de la CE y el ph y considera porcentajes de tiempo de inyección de los diferentes depósitos.

17 FERTIRRIGACIÓN MEDIANTE EQUIPOS AUTOMÁTICOS CONTROLADOS POR PROGRAMADORES

18 FERTIRRIGACIÓN MEDIANTE EQUIPOS AUTOMÁTICOS CONTROLADOS POR PROGRAMADORES

19 FERTIRRIGACIÓN MEDIANTE EQUIPOS AUTOMÁTICOS CONTROLADOS POR PROGRAMADORES

20 DEPÓSITOS DE FERTILIZANTES Para formular una solución nutritiva completa necesitamos al menos 3 tanques: uno para el ácido, otro para el calcio y micronutrientes y otro para el resto de fertilizantes. No obstante es aconsejable utilizar otro más para independizar los micronutrientes.

21 DEPÓSITOS DE FERTILIZANTES Se pueden utilizar agitadores de paletas accionados por motores eléctricos pero actualmente se ha impuesto el uso de soplantes de aire.

22 FILTRACIÓN Suelen utilizarse filtros de anillas. Si el agua tiene un contenido importante de materia orgánica, previamente habrá que colocar filtros de arena. Pueden ser de limpieza automática o manual.

23 RED DE DISTRIBUCIÓN Y EMISORES Las tuberías enterradas suelen ser de PVC y las superficiales de polietileno. En cultivo en suelo se suelen utilizar goteros interlínea o cinta de goteo, aunque también se puede usar tubería de exudación. En cultivo sin suelo normalmente se utilizan goteros autocompensantes.

24 SISTEMA WISE IRRISYSTEM Es un novedoso sistema de fertirrigación basado en la dotación de pulsos de riego muy cortos (menos de 2 minutos) con emisores de bajo caudal (1 L h -1 ), lo que promueve el movimiento horizontal del agua en el suelo y un desarrollo radicular superficial.

25 FERTILIZACIÓN RACIONAL DE LOS CULTIVOS

26 ESQUEMA DE FERTILIZACIÓN DE LOS CULTIVOS (Cadahía, 2005)

27 SISTEMA DE SEGUIMIENTO DE LA NUTRICIÓN DEL CULTIVO (Cadahía, 2005)

28 FERTIRRIGACIÓN EN CULTIVO EN SUELO Se debe partir de un suelo bien preparado. El análisis del suelo previo a la plantación nos va a indicar qué enmiendas es necesario realizar para que el cultivo pueda desarrollarse adecuadamente (aporte de materia orgánica, yeso o azufre, nutrientes minerales, etc).

29 Salinidad ADECUACIÓN DEL SUELO DE CULTIVO La CE de la solución del suelo en invernaderos es, aproximadamente, 1,6 veces la del extracto saturado (Sonneveld y col, 1990).

30 Toxicidad iónica ADECUACIÓN DEL SUELO DE CULTIVO

31 ADECUACIÓN DEL SUELO DE CULTIVO Relación RAS-PSI RAS = [Na + ] Ca ++ + [Mg ++ ] 2 Por cada meq/100 g de sodio cambiable eliminable hay que aportar por hectárea: 2150 kg de yeso o bien 400 kg de azufre (1 kg de azufre por m 2 descenso de ph de 1 punto)

32 ADECUACIÓN DEL SUELO DE CULTIVO Niveles de referencia de materia orgánica

33 ADECUACIÓN DEL SUELO DE CULTIVO Caliza y caliza activa

34 ADECUACIÓN DEL SUELO DE CULTIVO Relaciones entre cationes de cambio

35 ADECUACIÓN DEL SUELO DE CULTIVO Niveles de fósforo asimilable Si el contenido de fósforo asimilable es mayor de 140 ppm, se debe suprimir su aplicación (González, 1991).

36 ADECUACIÓN DEL SUELO DE CULTIVO Niveles de potasio asimilable

37 ADECUACIÓN DEL SUELO DE CULTIVO Niveles de calcio y magnesio asimilables

38 CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO

39 SAR ajustado = SAR [1 + (8,4 - phc)] SAR AJUSTADO phc = (pk 2 - pk c ) + p(ca + Mg) + p(alk)

40 CLASIFICACIÓN DE LAS AGUAS DE RIEGO (NORMAS RIVERSIDE)

41 CLASIFICACIÓN DE LAS AGUAS DE RIEGO (NORMAS RIVERSIDE)

42 CLASIFICACIÓN DE LAS AGUAS DE RIEGO (NORMAS WILCOX)

43 USO DE DIFERENTES TIPOS DE AGUAS EN FERTIRRIGACIÓN HORTÍCOLA Procedencia: pozo comarca Poniente almeriense ELEMENTOS CONCENTRACIÓN (meq L -1 ) Ca ++ 1,96 Mg ++ 2,86 Na + 2,04 K + 0,08 SO4 = 0,54 Cl - 2,56 HCO3-3,2 B 3+ (ppm) CE (ds m -1 ) 0,70 ph 7,50 SAR ajustado 2,6 Clasificación C2-S1

44 USO DE DIFERENTES TIPOS DE AGUAS EN FERTIRRIGACIÓN HORTÍCOLA Procedencia: pozo comarca de Níjar ELEMENTOS CONCENTRACIÓN (meq L -1 ) Ca ++ 4,54 Mg ++ 7,18 Na + 14,70 K + 0,20 SO4 = 8,46 Cl - 14,64 HCO3-3,52 B 3+ (ppm) 0,69 CE (ds m -1 ) 2,68 ph SAR ajustado 14,0 Clasificación C4-S4

45 USO DE DIFERENTES TIPOS DE AGUAS EN FERTIRRIGACIÓN HORTÍCOLA Procedencia: pozo comarca de Níjar ELEMENTOS CONCENTRACIÓN (meq L -1 ) Ca ++ 7,38 Mg ++ 11,45 Na + 21,27 K + 0,20 SO4 = 9,99 Cl - 25,80 HCO3-5,60 NO3-0,32 B 3+ (ppm) 1,48 CE (ds m -1 ) 3,97 ph 7,06 SAR ajustado 18,7 Clasificación C4-S4

46 USO DE DIFERENTES TIPOS DE AGUAS EN FERTIRRIGACIÓN HORTÍCOLA Procedencia: pozo característico del norte de Almería y Mazarrón (Murcia) ELEMENTOS CONCENTRACIÓN (meq L -1 ) Ca ++ 11,60 Mg ++ 8,62 Na + 9,56 K + 0,23 NO3-0,27 SO4 = 16,90 Cl - 9,27 HCO3-3,72 B 3+ (ppm) CE (ds m -1 ) 2,77 ph SAR ajustado 7,7 Clasificación C4-S2

47 USO DE DIFERENTES TIPOS DE AGUAS EN FERTIRRIGACIÓN HORTÍCOLA Procedencia: desaladora de Carboneras ELEMENTOS CONCENTRACIÓN (meq L -1 ) Ca ++ 0,22 Mg ++ 0,28 Na + 3,82 K + 0,13 SO4 = <0,2 Cl - 3,83 HCO3-0,20 B 3+ (ppm) 0,93 CE (ds m -1 ) 0,41 ph 7,11 SAR ajustado -0,8 Clasificación C2-S1

48 USO DE DIFERENTES TIPOS DE AGUAS EN FERTIRRIGACIÓN HORTÍCOLA Procedencia: mezcla desaladora de Carboneras + pozos ELEMENTOS CONCENTRACIÓN (meq L -1 ) Ca ++ 4,49 Mg ++ 3,70 Na + 10,35 K + 0,58 SO4 = 4,23 Cl - 12,23 HCO3-2,88 B 3+ (ppm) 1,28 CE (ds m -1 ) 1,94 ph 7,84 SAR ajustado 11,0 Clasificación C3-S3

49 USO DE DIFERENTES TIPOS DE AGUAS EN FERTIRRIGACIÓN HORTÍCOLA Procedencia: agua residual Almería ELEMENTOS CONCENTRACIÓN (meq L -1 ) Ca ++ 5,29 Mg ++ 2,94 Na + 8,14 K + 0,64 NH4 + 3,77 NO3-0,14 H2PO4-0,22 SO4 = 4,39 Cl - 7,00 HCO3-9,30 B 3+ (ppm) 0,88 CE (ds m -1 ) 2,03 ph 7,7 SAR ajustado 10,6 Clasificación C3-S3

50 FERTIRRIGACIÓN EN CULTIVO EN SUELO

51 CRITERIOS DE FERTIRRIGACIÓN EN CULTIVO EN SUELO - Aporte de fertilizantes en función de las necesidades teóricas del cultivo. - Aporte de fertilizantes en base a una disolución fisiológica equilibrada iónicamente.

52 APORTE DE FERTILIZANTES EN FUNCIÓN DE LAS NECESIDADES TEÓRICAS DEL CULTIVO Cálculo del aporte de fertilizantes: - Cosecha final esperada necesidades totales de cada nutriente: Ejemplo: necesidades nutritivas del tomate según Castilla (1995) (por tonelada de cosecha): N: 2,1-3,8 kg P: 4,4-7,0 kg K: 4,4-7,0 kg Ca: 1,2-3,2 kg Mg: 0,3-1,1 kg Necesidades nutritivas para cosecha de 120 t/ha de tomate (Cadahía, 1995): N: 400 kg/ha P 2 O 5 : 200 kg/ha K 2 O: 850 kg/ha

53 APORTE DE FERTILIZANTES EN FUNCIÓN DE LAS NECESIDADES TEÓRICAS DEL CULTIVO Cálculo del aporte de fertilizantes (continuación): - Reparto de nutrientes entre las distintas fases fenológicas. - Reparto entre los distintos riegos de cada fase. - Transformar las necesidades nutricionales en cantidades de fertilizantes comerciales a suministrar.

54 APORTE DE FERTILIZANTES EN FUNCIÓN DE LAS NECESIDADES TEÓRICAS DEL CULTIVO Empleo de equilibrios de nutrientes: - Conocer las funciones de cada elemento nutritivo: N: efecto sobre el crecimiento. Exceso cultivo demasiado exuberante. P: influye sobre el crecimiento del sistema radicular y el desarrollo floral. K: influye sobre la calidad del fruto. Importante especialmente en invierno. Consumo de lujo. Ca: función estructural. Se absorbe pasivamente. Fisiopatías por deficiencia (BER, tipburn, etc) Mg: componente de la clorofila. S: componente esencial de algunos aminoácidos

55 APORTE DE FERTILIZANTES EN FUNCIÓN DE LAS NECESIDADES TEÓRICAS DEL CULTIVO Empleo de equilibrios de nutrientes: - Seleccionar el equilibrio de nutrientes más adecuado. Ejemplo tomate: Transplante a inicio de floración 1:2:1 Floración y cuajado 1:1:1,5 Recolección 1:0,5:2-3

56 APORTE DE FERTILIZANTES EN FUNCIÓN DE LAS NECESIDADES TEÓRICAS DEL CULTIVO Empleo de equilibrios de nutrientes: -Determinar la cantidad absoluta de nutrientes a aportar: Con planta adulta normalmente 1 g/l (máximo 2 g/l) 2 goteros/m 2 de 3 L/h 6000 L/1000 m 2 /h 6 kg/1000 m 2 /h Cantidad de fertilizantes habitualmente aportada: de 0,5 (planta pequeña) a 6 kg/1000 m 2 /riego (planta adulta) - Repartir la cantidad total entre distintos fertilizantes comerciales para conseguir el equilibrio deseado.

57 EJEMPLO DE PROGRAMA DE FERTIRRIGACIÓN EN TOMATE (I) (González-Vargas, 2003) 1ª semana después del trasplante: 2ª semana: Regar con agua sola manteniendo la humedad constante Fosfato monoamónico: 0,5 kg/1000 m 2 3ª y 4ª semana: Nitrato potásico: 0,5 kg/1000 m 2 Fosfato monoamónico: 1 kg/1000 m 2 1:5,1:0:0 1:3,3:1,2:0

58 EJEMPLO DE PROGRAMA DE FERTIRRIGACIÓN EN TOMATE (II) (González-Vargas, 2003) A partir de 4ª semana hasta cuajado de 2º ramillete: Riego 1: Fosfato monoamónico: 1 kg/1000 m 2 Nitrato potásico: 0,5 kg/1000 m 2 Nitrato amónico: 0,5 kg/1000 m 2 Riego 2: 1:1,1:0,4:0,5 Ácido nítrico: 0,2 L/1000 m 2 Nitrato cálcico: 1 kg/1000 m 2

59 EJEMPLO DE PROGRAMA DE FERTIRRIGACIÓN EN TOMATE (III) (González-Vargas, 2003) A partir de 2º ramillete hasta cuajado de 4º ramillete: Riego 1: Fosfato monoamónico: 1 kg/1000 m 2 Nitrato potásico: 1 kg/1000 m 2 Nitrato amónico: 0,5 kg/1000 m 2 Riego 2: 1:0,8:1,3:0,4 Ácido nítrico: 0,2 L/1000 m 2 Nitrato cálcico: 1 kg/1000 m 2 Nitrato potásico: 1 kg/1000 m 2

60 EJEMPLO DE PROGRAMA DE FERTIRRIGACIÓN EN TOMATE (IV) (González-Vargas, 2003) Cuajado de 4º ramillete hasta 7º ramillete: Riego 1: Fosfato monoamónico: 1 kg/1000 m 2 Nitrato potásico: 2 kg/1000 m 2 Nitrato amónico: 1 kg/1000 m 2 Riego 2: 1:0,5:1,3:0,3 Ácido nítrico: 0,5 L/1000 m 2 Nitrato cálcico: 1,5 kg/1000 m 2 Nitrato potásico: 1,5 kg/1000 m 2

61 EJEMPLO DE PROGRAMA DE FERTIRRIGACIÓN EN TOMATE (V) (González-Vargas, 2003) Cuajado de 7º ramillete hasta final de cuajado: Riego 1: Fosfato monoamónico: 0,5 kg/1000 m 2 Nitrato potásico: 3 kg/1000 m 2 Nitrato amónico: 2 kg/1000 m 2 Riego 2: 1:0,2:1,5:0,3 Ácido nítrico: 0,5 L/1000 m 2 Nitrato cálcico: 2 kg/1000 m 2 Nitrato potásico: 3 kg/1000 m 2

62 EJEMPLO DE PROGRAMA DE FERTIRRIGACIÓN EN TOMATE (VI) (González-Vargas, 2003) Último cuajado hasta final de cosecha: Nitrato potásico: 2,5 kg/1000 m 2 Nitrato amónico: 2 kg/1000 m 2 1:0:1,2:0

63 APORTE DE FERTILIZANTES EN BASE A UNA DISOLUCIÓN FISIOLÓGICA EQUILIBRADA IÓNICAMENTE - Objetivo: conseguir una solución óptima para el cultivo en la rizosfera partiendo de otra solución de aporte. - Para optimizar la fertirrigación es necesario monitorizar la solución del suelo. - Monitorización de la solución del suelo mediante: Extracto saturado Sonda de succión (cápsula de cerámica porosa) o Rhizon (sonda de polímero poroso de 10 cm de longitud)

64 APORTE DE FERTILIZANTES EN BASE A UNA DISOLUCIÓN FISIOLÓGICA EQUILIBRADA IÓNICAMENTE - Ventajas de la extracción directa de la solución del suelo: Extracción in situ de la disolución del suelo, sin diluciones. Permite conocer la composición iónica de la disolución mediante análisis. Extracción de la muestra sencilla y poco costosa, sin alteración del suelo. Análisis rápido y barato. - Se comporta: Bien para: CE, ph, NO 3, K, H 2 PO 4 y Na. Aceptable (alteración menor del 15%) para: Ca, Mg, NH 4 y Cl. Mal para: HCO 3 y SO 4.

65 SONDA DE SUCCIÓN Cápsula de cerámica porosa Llave Tubo de PVC Botella de topacio Vacuómetro Bomba de vacío adaptada

66 MUESTREADOR TIPO RHIZON Tubo de PE/PVC Conexión aguja Polímero poroso Tubos de vacío

67 NORMATIVA DE UTILIZACIÓN DE LAS SONDAS DE SUCCIÓN PASOS PREVIOS A LA INSTALACIÓN: - Lavado (HCl o HNO 3 1N) 24 h y luego con agua. Cargar las sondas en un recipiente con agua. - Verificación de la capacidad de succión: comprobar si el volumen obtenido es superior a 100 cc y si se mantiene el nivel de vacío al abrir la válvula después de las 24 h.

68 NORMATIVA DE UTILIZACIÓN DE LAS SONDAS DE SUCCIÓN INSTALACIÓN: 1.- Ubicación: - Nº sondas: sería conveniente de 5 a 10 sondas por parcela. Mínimo 2 unidades (detectar los valores extremos de la misma). - Posición en el invernadero: tras muestreo previo y obtención de la CE, se elegirán los puntos con valores extremos (si se utilizan 2 sondas). No colocar en líneas perimetrales, ni debajo de puntos de alambre, canaletas, ventanas o roturas del plástico. - Posición respecto a la planta: en la línea portagoteros a 15 cm de la planta. - Profundidad: Enarenado: 10 cm. Suelo: lo más cerca del sistema radical.

69 NORMATIVA DE UTILIZACIÓN DE LAS SONDAS DE SUCCIÓN INSTALACIÓN: 2.- Instalación en invernadero: - Retirar arena y estiércol. - Introducir la sonda directamente en el suelo de forma perpendicular a éste (si está seca o dura añadir agua). -Si hay gran resistencia del suelo, se utiliza una barrena de diámetro inferior a la cápsula y se aporta agua antes de introducir la sonda.

70 NORMATIVA DE UTILIZACIÓN DE LAS SONDAS DE SUCCIÓN INSTALACIÓN: 2.- Instalación en invernadero: - Apretar con los dedos el suelo en torno a la sonda hasta buen contacto (interfase suelo-sonda exenta de aire). - Devolver estiércol y arena a su lugar. - Colocar el tapón del tubo y de la botella de topacio. - Señalar la posición de la sonda.

71 NORMATIVA DE UTILIZACIÓN DE LAS SONDAS DE SUCCIÓN TOMA DE MUESTRAS: - Equilibrado de sonda con disolución del suelo (cargar dos veces la sonda y despreciar las primeras muestras obtenidas). - Para controlar potencial osmótico (carga diaria de la sonda, al menos 3-4 horas después del riego, siempre igual). Para controlar los iones se debe cargar 24 horas antes del riego siguiente. - Cargado de la sonda: si no hay restos de disolución, se abre la válvula, se conecta la bomba, se aplica vacío hasta -70 kpa y se cierra la válvula.

72 NORMATIVA DE UTILIZACIÓN DE LAS SONDAS DE SUCCIÓN TOMA DE MUESTRAS: -Recogida de muestras: a las 24 horas. Se abre la válvula, se introduce el tubo conectado a la jeringa y se succiona la muestra. Ésta se transfiere a otro recipiente. Finalmente, se cierra la válvula para evitar entrada de contaminantes. - Pinchar un microtubo en un ramal de riego conectada a una garrafa limpia para recoger muestra de la SN. - Medir inmediatamente o guardar en frigorífico

73 NORMATIVA DE UTILIZACIÓN DE LAS SONDAS DE SUCCIÓN MANTENIMIENTO DESPUÉS DEL CULTIVO: - Mantener las sondas instaladas todo el ciclo de cultivo. Incluso pueden permanecer para el siguiente. - No obstante, lo normal al final del cultivo es limpiarlas con ácido y guardalas hasta la siguiente campaña.

74 NORMATIVA DE UTILIZACIÓN DE LAS SONDAS RHIZON INSTALACIÓN: 1.- Instalación en invernadero: - Retirar arena y estiércol. - Con un alambre de 3 mm de diámetro hacer un agujero de 15 cm de profundidad.

75 NORMATIVA DE UTILIZACIÓN DE LAS SONDAS RHIZON INSTALACIÓN: 2.- Instalación en invernadero: - Incorporar agua lentamente con una jeringuilla, evitando tocar las paredes del agujero. - Introducimos el muestreador tipo Rhizon con cuidado.

76 NORMATIVA DE UTILIZACIÓN DE LAS SONDAS RHIZON INSTALACIÓN: 2.- Instalación en invernadero: - Añadimos agua de nuevo y presionamos bien la tierra para sellar. - Quitar el tapón de la aguja y el tubo de vacío, cubrir la sonda para protegerla de golpes y señalar su posición.

77 COSTE DE LOS EQUIPOS DE EXTRACCIÓN DE SOLUCIÓN DE SUELO Sondas cápsula cerámica Irrometer Muestreadores tipo Rhizon

78 COMPARATIVA ENTRE SONDAS DE SUCCIÓN Y RHIZON Sondas de cerámica porosa Sondas Rhizon VENTAJAS VENTAJAS Elevado volumen de solución de suelo extraída. Elevada superficie de contacto del terreno. INCONVENIENTES Mayor coste. Requiere limpieza y mantenimiento para poder ser reutilizadas en cultivos sucesivos. Una instalación correcta modifica el terreno. Realizar el vacío con la bomba requiere un esfuerzo físico. Requiere envases estériles para recoger las muestras. Hay que esperar varias horas e incluso días para extraer muestra suficiente. A veces se producen fallos en la instalación y en las extracciones sucesivas de solución del suelo. Fácil instalación y manejo. Apenas se altera el terreno en su instalación. Coste bajo. Los propios tubos de vacío son estériles y recogen la muestra. Sin mantenimiento (aunque es posible reutilizarlas) No hay variabilidad por el vacío aplicado. Prácticamente no produce fallos ni en la instalación ni en sucesivas tomas de muestras. INCONVENIENTES Poco volumen de muestra (9 ml). Menor superficie de contacto suelo-sonda y por tanto escaso volumen de suelo muestreado por sonda

79 CONCENTRACIONES MEDIAS DE NUTRIENTES PARA TOMATE EN EL PONIENTE ALMERIENSE (Lao, 1998) Unidades SN SONDA SN/SONDA ph 5,99 7,83 0,76 CE ds m -1 2,4 2,9 0,82 NITRATOS mm L -1 11,67 12,69 0,92 AMONIO mm L -1 1,59 0,69 2,30 FOSFATOS mm L -1 1,26 0,22 5,73 POTASIO mm L -1 7,94 6,02 1,32 CALCIO mm L -1 3,52 5,55 0,63 MAGNESIO mm L -1 1,99 4,23 0,47 SODIO mm L -1 4,55 6,89 0,66 CLORUROS mm L -1 4,79 7,34 0,65

80 RANGO DE VALORES MEDIOS DE NUTRIENTES EN CULTIVO DE TOMATE EN LA ZONA DE LA CAÑADA-EL ALQUIÁN Unidades SONDA DE SUCCIÓN CE ds m -1 3,5-6,0 NITRATOS mm L AMONIO mm L -1 0,1-0,6 FOSFATOS mm L -1 0,05-0,2 POTASIO mm L CALCIO mm L MAGNESIO mm L SODIO mm L CLORUROS mm L

81 GESTIÓN DE LA FERTIRRIGACIÓN MEDIANTE SONDA DE SUCCIÓN (Lao, 1998) - Conocer la solución inicial del suelo establecer la solución nutritiva de partida. - Corregir la solución nutritiva en función de las interacciones del suelo. - Si existe desequilibrio nutricional, repetir el análisis del extracto de sonda cada 15 días hasta conseguir los niveles deseados. - Medir la CE del extracto de sonda cada semana. - Analizar nuevamente el extracto al inicio de la plena producción.

82 ANÁLISIS DE SOLUCIONES NUTRITIVAS EN CULTIVO DE CALABACÍN Sonda 18/10/00 Sonda 25/10/00 Aporte anterior 1ª sonda Aporte posterior 1ª sonda ph 7,8 7,58 CE 2,8 3, Nitratos 2,14 7,02 9,8 13,45 Fosfatos 0,11 0, Sulfatos 12,33 12,78 6,73 4 Cloruros 0,52 1,18 Potasio 7,2 7, Calcio 7,5 9,3 3,86 4,6 Magnesio 4,35 5,86 2,2 2 Sodio 2,41 2,15

83 ANÁLISIS DE SONDA EN CULTIVO DE TOMATE EN SUELO RECIÉN ENARENADO Sonda 19/10/00 Aporte ph 8,08 CE 6,21 3 Nitratos 0,22 19,15 Fosfatos 0,03 1 Sulfatos 6,67 0,23 Cloruros 16,31 Potasio 35,8 1 Calcio 1,97 8 Magnesio 4,73 1,21 Sodio 26,3

84 ANÁLISIS EN CULTIVO DE TOMATE EN SUELO NO RETRANQUEADO DURANTE CUATRO AÑOS Sonda 27/9/00 Sonda 18/10/00 Aporte 27/9/00 Aporte 20/10/00 ph 7,86 7,8 CE 1,95 2,14 2,4 3 Nitratos 5,45 5,37 10,35 9,15 Fosfatos 0,09 0, Sulfatos 4,17 5,89 4,23 5,73 Cloruros 1,61 0,63 Potasio 5,59 5,12 10,06 14,06 Calcio 4,15 4,78 4,11 3,11 Magnesio 2,87 3,32 1,21 1,21 Sodio 1,29 1,42

85 EL PROBLEMA DE LA LIXIVIACIÓN DE NITRATOS Existe un uso poco eficiente del N aplicado ya que se producen fuertes pérdidas por lixiviación, lo que redunda en la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas. Esto da lugar a problemas tanto de salud pública (metahemoglobinemia) como ambientales (eutrofización).

86 [NO3 - ] (mmol L -1 ) [NO3 - ] (mmol L -1 ) NIVELES DE NITRÓGENO EN EL SUELO (Granados, 2011) 25 Línea de cultivo 35 Pasillo N min (Kg N ha -1 ) Desinfección Desinfección Jul 5-Sep 25-Oct 14-Dec jul 30-oct 7-feb - Elevada cantidad de N en el suelo antes de la desinfección (más de 400 kg N ha -1 ) - Más N acumulado entre las líneas de cultivo (pasillo) - Aumento de la concentración de NO - 3 en zona radicular durante el cultivo fertilización excesiva

87 PAUTAS DE MANEJO PARA LA REDUCCIÓN DE LA LIXIVIACIÓN DE NITRATOS (Granados, 2011) - Manejo prescriptivo-correctivo del volumen de riego, mediante la consideración de la demanda hídrica del cultivo en base a ETc, y la evaluación del potencial matricial del suelo durante el periodo de cultivo. - Manejo prescriptivo-correctivo del aporte de N, mediante la consideración del N absorbido por la planta, y la evaluación de la concentración de nitratos de la solución de suelo durante el periodo de cultivo.

88 (NO3+NH4) N applied (kg N ha -1 ) NO3 N leached (kg N ha -1 ) REDUCCIÓN DE LA LIXIVIACIÓN DE NITRATOS MEDIANTE UN MANEJO PRESCRIPTIVO-CORRECTIVO (Granados, 2011) a) 500 b) jul 10-sep 4-nov 29-dic 22-feb 17-jul 10-sep 4-nov 29-dic 22-feb - La consideración de un manejo prescriptivo-correctivo en pimiento supuso una reducción del aporte de N del 36% respecto al tratamiento convencional. - El N-NO 3 - total lixiviado fue un 58% menor.

89 (NO3+NH4)-N applied (Kg N ha -1 ) NO3-N leached (Kg N ha -1 ) REDUCCIÓN DE LA LIXIVIACIÓN DE NITRATOS MEDIANTE UN MANEJO PRESCRIPTIVO-CORRECTIVO (Granados, 2011) Feb 1-Mar 28-Mar 24-Apr 21- May Feb 1-Mar 28-Mar 24-Apr 21-May - La consideración de un manejo prescriptivo-correctivo en melón supuso una reducción del aporte de N del 28% respecto al tratamiento convencional. - El N-NO 3 - total lixiviado fue un 72% menor.

90 EQUIPOS DE ANÁLISIS RÁPIDO Reflectómetro RQflex Merck - Principio de reflectometría - Varillas con reactivos sensibles al nitrato - Rango de medida: 0,08-3,6 mmol L -1 NO - 3 Cardy Nitrate Meter Spectrum Technologies, Inc. - Ión selectivo - Patrones de calibración - Rango de medida: 2,42-32,26 mmol L -1 NO 3 -

91 EQUIPOS DE ANÁLISIS RÁPIDO Reflectómetro RQflex Merck Pantalla Lector de código de barras Varillas analíticas Lector de varillas

92 EQUIPOS DE ANÁLISIS RÁPIDO Cardy Twin Horiba Patrón calibración 2,42 mmol L -1 NO 3 - Patrón calibración 32,26 mmol L -1 NO 3 - Botón de medida Sensores Botón de calibración Pantalla de lectura

93 RQ Flex (NO 3 - mmol L -1 ) Cardy (NO 3 - mmol L -1 ) ENSAYO DE FIABILIDAD Y PRECISIÓN DE EQUIPOS DE ANÁLISIS RÁPIDO UTILIZANDO SOLUCIONES NUTRITIVAS (Thompson, UAL; Cánovas y Fernández, IFAPA) 40 NO 3- en solución nutritiva: RQ Flex vs. laboratorio 30 NO 3- en solución nutritiva: Cardy vs Laboratorio y = 1.19x R² = y = x y = x y = 0.84x R² = Laboratorio (NO 3- mmol L -1 ) El Reflectómetro presenta un peor ajuste. Los valores más bajos se aproximan más a la recta y=x. - Cardy muestra muy buen ajuste con el laboratorio para valores de hasta 15 mmol L -1 de NO 3-. Para valores mayores no es tan bueno, pero resulta aceptable. 5 Laboratorio (NO 3- mmol L -1 )

94 RQ Flex (NO 3 - mmol L -1 ) Cardy (NO 3 - mmol L -1 ) ENSAYO DE FIABILIDAD Y PRECISIÓN DE EQUIPOS DE ANÁLISIS RÁPIDO UTILIZANDO SOLUCIONES DE SUELO (Thompson, UAL; Cánovas y Fernández, IFAPA) NO 3- en solución del suelo: RQ Flex vs. laboratorio y = 1.08x R² = y = x NO 3- en solución del suelo: Cardy vs. laboratorio y = x y = 0.94x R² = Laboratorio (NO 3- mmol L -1 ) Laboratorio (NO 3- mmol -1 ) - Utilizando muestras de suelo mejora el ajuste con el laboratorio. - El Reflectómetro se ajusta muy bien a bajas concentraciones. El medidor Cardy presenta un ajuste aceptable para todo el rango de valores.

95 COSTE DE LOS EQUIPOS RÁPIDOS DE DETERMINACIÓN DE IONES Reflectómetro Cardy Equipo 736,0 480 Solución patrón 32,9 62 Coste por muestra (reactivos o tiras): Nitrato Tiempo empleado por muestra 0,90 0,25 1 min 5 seg

96 COMPARATIVA ENTRE SONDAS DE SUCCIÓN Y RHIZON Reflectómetro Cardy meter VENTAJAS Fácil manejo Relativamente rápido. INCONVENIENTES Coste algo elevado del equipo. Coste unitario considerable para cada muestra. Para valores habituales de solución de suelo y solución nutritiva en cultivos hortícolas en invernadero se requiere dilución de la muestra (rango de medida del equipo: mg NO3 - L -1 ), lo cual implica necesidad de instrumental adecuado y mayor dificultad en la medida, además de añadir error al resultado. VENTAJAS Bastante preciso y fiable. Muy rápido. Rangos de medida adecuados para soluciones nutritivas y solución de suelo, por tanto no requiere dilución de las muestras (rango de medida del equipo: mg NO - 3 L -1 ). Su sencillo manejo lo hace muy cómodo para trabajar in-situ, en la propia finca y usar los datos de forma inmediata en la toma de decisiones. Coste unitario bajo para cada muestra. INCONVENIENTES Coste razonable del equipo. Si no se maneja adecuadamente se desconfigura con facilidad. Posible influencia del ph en la medida si es >8

97 SEGUIMIENTO DE LA CONCENTRACIÓN DE NITRATOS EN LA SOLUCIÓN DE SUELO EN FINCAS COMERCIALES (Fernández, IFAPA) mmol l -1 NO Promedio del contenido de NO 3 - en SS en todas las fincas excepto la que tiene estiércol aportado Promedio del contenido de NO 3 - en la solución de suelo de fincas comerciales de tomate ddt

98 SEGUIMIENTO DE LA CONCENTRACIÓN DE NITRATOS EN LA SOLUCIÓN DE SUELO EN FINCAS COMERCIALES (Fernández, IFAPA) mmol l -1 NO Evolución del contenido de NO 3 - en SS en todas las fincas excepto las dos con estiércol aportado Promedio del contenido de NO 3 - en la solución de suelo de fincas comerciales de pimiento ddt

99 CONCLUSIONES - La concentración de nitrato en la solución del suelo es un buen indicador para un manejo ajustado de la cantidad de N a aplicar a los cultivos. Es necesario hacer un seguimiento continuo y ver tendencias. - El uso de equipos de análisis rápido permite conocer de una manera bastante fiable la concentración existente en la solución. Existen equipos para diferentes iones (nitratos, potasio, calcio, sodio). - Durante el cultivo ajustar las dosis para evitar acumulaciones. Al final del ciclo reducir al máximo la cantidad de NO 3 - para evitar sobrantes y lixiviaciones en los riegos posteriores de lavado, desinfección y preplantación.

100 DIAGNÓSTICO DE LA NUTRICIÓN DE LAS PLANTAS

101 ANÁLISIS FOLIAR La capacidad de las plantas para absorber y utilizar los nutrientes minerales se refleja en la concentración de cada nutriente en sus tejidos, así como en la relación que existe entre estas concentraciones. El análisis químico de tejidos seleccionados proporciona una información preciosa sobre el estado nutricional de la planta y permitirá conocer el uso que la planta hace de los elementos nutritivos existentes en el suelo. La parte de la planta que normalmente se utiliza es la hoja ya que es muy activa metabólicamente y su composición es una buena guía de los cambios en el estado nutricional de la planta.

102 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA COMPOSICIÓN DE NUTRIENTES (Casas, 1999) - Cultivar: las características genéticas inciden mucho sobre la absorción y concentración de nutrientes en la planta. Ej.: en variedades larga vida de tomate los problemas de carencia de zinc son más acusados que en otras variedades. - Etapa de crecimiento: la composición de la hoja varía en función del estado fenológico de la planta. Por lo general, en cultivos hortícolas los niveles de N, P y K decrecen y los de Ca, Mg y Na aumentan. - Tamaño, longitud y estado sanitario del sistema radicular: el fósforo es el elemento que más se ve influido.

103 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA COMPOSICIÓN DE NUTRIENTES (Casas, 1999) - Nivel de producción del cultivo: el contenido de nutrientes en la hoja, crecimiento y producción siguen una curva típica:

104 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA COMPOSICIÓN DE NUTRIENTES (Casas, 1999) - Condiciones ambientales: afectan a las tasas de respiración y la absorción de nutrientes. La inhibición en la absorción por bajas temperaturas sigue el siguiente orden: H 2 PO 4 > H 2 O > NH 4 > SO 4 > K > Mg > Ca. Para altas temperaturas el orden es: NH 4 > H 2 PO 4 > K. - Nivel de riego: excesos o insuficiencia de agua afectan a la actividad de la raíz y a la absorción de nutrientes. - Manejo del suelo y del cultivo: influye considerablemente sobre la morfología del sistema radicular y en la absorción de nutrientes. El sistema de riego también influye en dicha absorción.

105 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA COMPOSICIÓN DE NUTRIENTES (Casas, 1999) - Estado sanitario de la planta: la utilización de productos para controlar enfermedades de las plantas pueden modificar el contenido foliar de algunos elementos. - Interacciones entre nutrientes: se refieren a la variación de los elementos en la hoja en función de los niveles en el suelo. Pueden ser positivas o negativas en función de la respuesta de la planta. Dos nutrientes pueden ser sinérgicos a baja concentración y antagónicos a concentración alta.

106 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA COMPOSICIÓN DE NUTRIENTES (Casas, 1999) - Interacciones entre nutrientes (continuación) Relación de antagonismos: Nitrógeno: K, Cu Fósforo: K, Cu, Fe, Zn, B Potasio: Ca, Mg, Mn Calcio: Mg, Zn, P, K Magnesio: Ca Azufre: Mo Hierro: P, Cu, Mn, Zn Manganeso: Fe Cobre: Fe, Mn Zinc: Fe Molibdeno: Cu

107 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA COMPOSICIÓN DE NUTRIENTES (Casas, 1999) - Interacciones entre nutrientes (continuación) Relación de sinergismos: Nitrógeno: Mg, P Fósforo: Mg Calcio: B Molibdeno: Mn Boro: Ca Interacciones en serie: por ejemplo, el B y el K no son antagónicos pero un exceso de K antagoniza al Ca, el cual es a su vez sinérgico con el B.

108 Elección de las plantas: MUESTREO DE HOJAS (Casas, 1999) - Para diagnosticar estados carenciales o de toxicidad, se muestrearán aquellas plantas con síntomas visibles de los cuales se desea conocer su origen. - Si no hay síntomas visibles, se elegirán plantas que no estén en los bordes y que representen el estado general medio de las plantas de la parcela. Elección de la hoja de muestreo: - La hoja joven completamente formada, que normalmente equivale a la 4-6 hoja desde la parte superior de la planta hacia abajo.

109 MUESTREO DE HOJAS (Casas, 1999) Elección de la hoja de muestreo: - Tomate: 4ª hoja a partir del meristemo apical. - Pimiento: hoja joven recién formada, generalmente junto a una flor (4ª hoja por arriba. Con baja luz y temperatura la 2ª). - Berenjena: 4ª-5ª hoja. En invierno puede ser la 3ª. - Pepino: 5ª-6ª hoja. En invierno puede ser la 3ª-4ª. No hacer análisis foliar en plantas totalmente paradas. - Melón y sandía: 5ª-6ª hoja. Puede variar en plantaciones muy tempranas. - Calabacín: 5ª hoja. Es difícil encontrar problemas nutricionales con síntomas claros.

110 MUESTREO DE HOJAS (Casas, 1999) Elección de la hoja de muestreo: - Judía: 4ª-6ª hoja, junto a un fruto recientemente formado y, si no tiene, la hoja más próxima a una flor. - Col china y lechuga: hojas completas en la posición inmediata a la cabeza de la col. En plantas pequeñas antes del inicio de la formación de la cabeza se elegirá la primera hoja desarrollada.

111 NIVELES DE REFERENCIA (Casas, 1999) TOMATE PIMIENTO BERENJENA PEPINO MELÓN Normal Carencia Toxicidad Normal Carencia Toxicidad Normal Carencia Toxicidad Normal Carencia Toxicidad Normal Carencia Toxicidad N < < < < < 2.5 N-NO < < 0.1 P < < < < < 0.2 K < < < < 2.3 Ca < < < < 1.5 > 2.5 < 1.5 Mg < < < < 0.4 Na < 0.18 < 0.04 < 0.04 < 0.1 Cl < 1.00 < 0.75 < 1.1 S-SO < < 0.25 Fe < 70 > 80 < 66 > < 70 > 100 < 50 Mn < > 90 < 45 > < 60 > 75 < 50 Cu 7-25 < 4 > 6 < < Zn < 28 > 40 < 30 > < 30 > B >30 < > 30 < > < 25 > Mo Contenido de macronutrientes en % y el de micronutrientes en ppm

112 NIVELES DE REFERENCIA (Casas, 1999) SANDÍA CALABACÍN JUDÍA COL CHINA LECHUGA Normal Carencia Toxicidad Normal Carencia Toxicidad Normal Carencia Toxicidad Normal Carencia Toxicidad Normal Carencia Toxicidad N < < < /6.0 < < 2.5 N-NO < P < < < < < 0.2 K < < < / /6.5 < < 2.5 Ca > 2.5 < < < / < < 0.28 Mg < < < < 0.2 Na < 0.1 < 0.03 < 0.5 < 0.3 Cl < 0.4 < 1.0 S-SO Fe > 100 < 50 > 80 < 50 > 100 < < 48 > 75 < 50 Mn > 75 < 50 > > 100 < 40 > 50 < 30 > 50 < 20 Cu < < 3.5 > 5 < 2 Zn > > > 35 < 28 > 35 < 20 > 25 < 22 B > > > 28 < < 17.5 > 25 < 20 Mo Contenido de macronutrientes en % y el de micronutrientes en ppm

113 MÉTODO DRIS DRIS es un método dinámico de interpretación de los resultados del análisis foliar en el que se consideran las relaciones entre nutrientes, lo que le confiere más precisión en la detección de deficiencias nutricionales y/o excesos. Permite detectar nutrientes sin equilibrar que pueden limitar la cosecha, incluso cuando no se encuentran por debajo de los niveles mínimos. Además permite clasificar los nutrientes desde el más deficiente al más excesivo.

114 MÉTODO DRIS Compara las relaciones entre nutrientes con las homónimas obtenidas en poblaciones de rendimiento máximo u óptimo, a las que se denomina Normas DRIS, y que son específicas para cada cultivo. A partir de ellas, el método provee una serie de cálculos matemáticos con el fin de obtener lo que se denominan índices DRIS. Matemáticamente, los índices se basan en la desviación media de cada relación respecto a su valor óptimo. Por ello, el índice DRIS óptimo debería ser cero para cualquier nutriente. Los índices negativos indican deficiencias relativas, mientras que los positivos excesos respecto a los nutrientes considerados en el diagnóstico.

115 CÁLCULO DRIS (Cadahía, 2005) 1º) Cálculo de las relaciones con nuestros datos: se trata de obtener las relaciones de elementos a partir de nuestros resultados analíticos (N/P, N/K, N/Ca, Mg/N, K/P, Ca/P, Mg/P, Ca/K, Mg/K, Mg/Ca). 2º) Cálculo de las funciones que comparan los datos analíticos con los de la norma. Si A y B son las concentraciones de los dos elementos para los que se realiza el cálculo, entonces: (A/B dato - A/B norma) 1000 F(A/B) = el menor de A/B dato y A/B norma CV 3º) Cálculo de los índices específicos de cada nutriente a partir de las funciones en las que interviene: I = N f(n/p) + f(n/k) + f(n/ca) - f(mg/n) 4

116 CÁLCULO DRIS (Cadahía, 2005) 3º) Cálculo de los índices específicos de cada nutriente a partir de las funciones en las que interviene (continuación): I = K P I = - f(n/p) - f(k/p) - f(ca/p) - f(mg/p) 4 - f(n/k) + f(k/p) - f(ca/k) - f(mg/k) 4 I = Mg Ca I = - f(n/ca) + f(ca/p) + f(ca/k) - f(mg/ca) 4 f(mg/n) + f(mg/p) + f(mg/k) + f(mg/ca) 4

117 EJEMPLOS DE DIAGNÓSTICO (Cadahía, 2005) Normas DRIS para tomate: Normas N/P N/K N/Ca Mg/N K/P Ca/P Mg/P Ca/K Mg/K Mg/Ca Media 6,30 1,06 2,71 0,08 6,14 2,45 0,474 0,402 0,080 0,204 C.V. 23,9 18,8 25,3 23,1 28,1 31,8 30,7 18,8 27,2 32,3

118 EJEMPLOS DE DIAGNÓSTICO (Cadahía, 2005)

119 EJEMPLOS DE DIAGNÓSTICO (Cadahía, 2005) Muestra mejor nutrida: 2 > 1 > 3

120 ANÁLISIS DE SAVIA Permite determinar lo que la planta está tomando en el momento del muestreo. Es una técnica de diagnóstico útil cuando la fertilización puede variar en pocos días, como ocurre en la fertirrigación. Su análisis puede ser usado para determinar problemas nutricionales puntuales y para comprobar la evolución de las reservas a lo largo del ciclo de cultivo. El material analizado corresponde al jugo extraído de tejidos conductores de la planta.

121 ESQUEMA DEL PROCESO DEL ANÁLISIS DE SAVIA (Cadahía, 2008)

122 TOMA DE LA MUESTRA

123 PROCESAMIENTO DE LAS MUESTRAS (Cadahía, 2008)

124 PROCESAMIENTO DE LAS MUESTRAS (Cadahía, 2008)

125 INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS La interpretación más segura se hace comparando las plantas problema con las plantas sanas. Sin embargo, la denominación de sanas es relativa y no siempre nos dan los niveles óptimos. Los valores considerados óptimos en la savia, deducidos sobre la base de una cantidad considerable de datos, son de gran utilidad para cada cultivo, sustrato y condiciones climáticas.

126 ANÁLISIS DE SAVIA EN CAMPO: PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

127 ANÁLISIS DE SAVIA EN CAMPO: DETERMINACIONES

128 ANÁLISIS DE SAVIA EN CAMPO: REFERENCIAS El nivel de ph de savia óptimo para el crecimiento de la mayoría de las plantas se sitúa en 6,4. Si el ph es menor a 6,4, entonces la planta es más propensa al ataque de enfermedades foliares, debido a que tiene deficiencia de cationes de calcio, magnesio o potasio en las hojas. A ph 4,5 la probabilidad de aparición de enfermedades criptogámicas es del 100%. Si la savia de las hojas tiene un ph mayor a 6,4, entonces hay una deficiencia de nitrógeno, fósforo o azufre. Si el ph es mayor a 6,4, entonces se invita al ataque de insectos. Cuanto más alto sea el ph, mayor será la posibilidad de ataque. Las lecturas bajas de ph frecuentemente se relacionan con un déficit de calcio, mientras que las altas tienden a relacionarse con una deficiencia de fósforo. Si sucede que los dos nutrientes se encuentran bajos, entonces la deficiencia más seria determinará el ph de la savia.

129 ANÁLISIS DE SAVIA EN CAMPO: REFERENCIAS El nivel de brix depende del contenido en azúcares y minerales de la savia. Cuanto más alto sea el brix, mayor será la salud y productividad de la planta.

130 ANÁLISIS DE SAVIA EN CAMPO: REFERENCIAS Si tenemos un contenido en Brix medio y el fondo del refractómetro es azul oscuro con demarcación neta, entonces puede haber falta de Ca. Si tenemos un contenido en Brix bajo y la línea del refractómetro está mezclada, entonces: El nivel de K es elevado El nivel de K es bajo carencia de Mg carencia de K En cuanto a la conductividad eléctrica (CE) de la savia pueden darse los siguientes casos: CE = 2,5 3,5 CE = 4 7 CE = 8 12 Bajo Medio, buen aporte de nutrientes Alto, la planta está saturada en nutrientes, el metabolismo no es bueno

131 FERTILIZANTES UTILIZADOS EN FERTIRRIGACIÓN

132 FERTILIZANTES UTILIZADOS EN FERTIRRIGACIÓN - Fertilizantes que incorporan macronutrientes: Sólidos: Simples Complejos Líquidos: Simples Binarios NPK ácidos o neutros A la carta - Fertilizantes que incorporan micronutrientes

133 FERTILIZANTES SIMPLES Solubilidad (g L -1 ) Fertilizante Riqueza Reacción 0 ºC 15 ºC 30 ºC Ácido nítrico 56 % N-12,6 % Muy ácida Líquido Nitrato cálcico N-15,5 % Básica CaO-27 % Nitrato amónico N-33,5 % Ácida Sulfato amónico N-21 % SO 3-60 % Ácida Fosfato monoamónico P 2 O 5-61 % Ácida N-12 % Ácido fosfórico 75 % P 2 O 5-52 % Muy ácida Líquido Fosfato monopotásico P 2 O 5-53 % Básica K 2 O-34 % Nitrato potásico K 2 O-46 % N-13 % Sulfato potásico K 2 O-50 % Neutra Ácida SO 3-47,5 % Sulfato de magnesio MgO-16 % SO 3-32,5 % Ácida Fuente: Rincón Sánchez (1993)

134 FERTILIZANTES LÍQUIDOS Fertilizantes Riqueza ph Densidad Aporte nutrientes por cc L -1 Aumento CE líquidos (% en peso) (g cm -3 ) mmol L -1 ppm (ds m -1 ) * CAN 17 N nítrico: 12 % 1-2 1,5 NO 3 : 12,9 N: 255 1,328 X N amoniacal: 5 % CaO: 12,5 % NH 4 : 5,4 Ca: 3,4 CaO: 188 KP P 2 O 5 : 20 % 1-2 1,3 a 1,4 H 2 PO 4 : 3,8 P 2 O 5 : 270 0,44 X K 2 O: 10 % K: 2,87 K 2 O: 135 KN 10 N nítrico: 1,5 % Ácido 1,1 a 1,2 NO 3 : 1,2 N: 17 0,35 X K 2 O: 10 % K: 2,44 K 2 O: 115 KNC 29 N nítrico: 10,2 % Ácido 1,6 NO 3 : 11,7 N: 176 1,192 X N amoniacal: 0,8 % K 2 O: 7 % CaO: 15,4 % NH 4 : 0,9 K: 2,4 Ca: 4,4 K 2 O: 112 CaO: 246 K 15L K 2 O: 15 % Ácido 1,16 K: 4 K 2 O: 187 0,53 X Ac. Fosfórico P 2 O 5 : 40 % Ácido 1,4 H 2 PO 4 : 7,88 P 2 O 5 : 560 1,068 X 57/58 % CN 11 N nítrico: 9,5 % N amoniacal: 1,5 % 1-2 1,5 NO 3 : 10,2 NH 4 : 1,6 N: 165 CaO: 231 CaO: 15,4 % Ca: 4,1 CAN 19 N nítrico: 11 % N amoniacal: 8 % Ácido 1,3 NO 3 : 10,2 NH 4 : 7,4 N: 247 CaO: 73 CaO: 5,6 % Ca: 1,3 * X es la concentración de fertilizante en el agua de riego expresada en cm 3 de abono líquido por cada litro de solución. La conductividad eléctrica final será la de los incrementos debidos a cada fertilizante más la del agua de riego. Fuente: Catálogo Navasa

135 FÓRMULAS DE CONVERSIÓN mg L -1 P 2,29 = mg L -1 P 2 O 5 mg L -1 K 1,205 = mg L -1 K 2 O Constantes de conversión mg L -1 Ca 1,4 = mg L -1 CaO mg L -1 Mg 1,66 = mg L -1 MgO Fórmulas de conversión ppm = cm 3 de fertilizante líquido por litro x Densidad x Riqueza x 10 Nitrógeno: Fósforo: cc L Potasio: cc L Calcio: cc L Magnesio: cc L cc L mmol L x 14 Riqueza N x Densidad x 10-1 mmol L x 31 x 2,29 Riqueza P O x Densidad x mmol L x 39,1 x 1,205 Riqueza K O x Densidad x mmol L x 40,08 x 1,4 Riqueza CaO x Densidad x 10-1 mmol L x 24,32 x 1,66 Riqueza MgO x Densidad x 10 Fuente: Catálogo Navasa

136 APORTE DE MICRONUTRIENTES - Fundamental en fertirrigación porque: Las raíces sólo exploran una parte del suelo en el bulbo húmedo. Los fertilizantes de macronutrientes son cada vez más puros. Los cultivares actuales son menos eficaces en la extracción de nutrientes. Se descuida la presencia de materia orgánica en el suelo. -Deben ser estables al valor de ph del medio quelatos de Fe, Mn, Zn y Cu. -La estabilidad de los quelatos depende de: La concentración de Ca y CO 2 en el suelo. El ph de éste. empleo de

137 ESTABILIDAD DE LOS QUELATOS FÉRRICOS EN FUNCIÓN DEL PH (Cadahía, 2005)

138 Fe-EDTA Fe-DTPA Fe-HEDTA Fe-EDDHA Fe-EDDHMA QUELATOS DE HIERRO Usos En disolución y sustratos con ph<6. No mezclar con cantidades elevadas de Zn, Mn (no quelados) y P o Ca. En disolución y sustratos con ph<7. No mezclar con cantidades elevadas dezn, Mn (no quelados) y P o Ca. En disolución y sustratos con ph<6,5. No mezclar con cantidades elevadas de Mn, P o Ca. Evitar ph<4. Comprobar su riqueza en isómero orto. Evitar en sustratos orgánicos, con altos contenidos en arcillas o hidróxidos. Nomezclar con P, ni con contenidos elevados de Cu. Evitar ph<4. Evitar sustratos con altos contenidos en arcillas o muy arenosos con exceso de lavado. Fe-EDDHSA Evitar ph<4 y superiores a 8,5.

139 QUELATOS DE OTROS MICROELEMENTOS METÁLICOS Usos Mn-EDTA Mn-DTPA Zn-EDTA Zn-DTPA Cu-EDTA En disolución y sustratos con ph>5,5 y <7,5. No mezclar con cantidades elevadas de Fe y Zn (no quelados), P y Ca. Para sustratos muy porosos incrementar un 50% la dosis. También para uso por vía foliar. En disolución y sustratos con ph>5,5 y <8,5. No mezclar con cantidades elevadas de Fe y Zn (no quelados), P y Ca. Para sustratos muy porosos incrementar un 50% la dosis. También para uso por vía foliar. En disolución y sustratos con ph>6 y <7,5. No mezclar con cantidades elevadas de Fe y Mn (no quelados), P y Ca. También para uso por vía foliar. En disolución y sustratos con ph>6 y <8. No mezclar con cantidades elevadas de Fe y Mn (no quelados), P y Ca. También para uso por vía foliar. En disolución y sustratos con ph>6 y <7,5. No mezclar con cantidades elevadas de Fe, Mn o Zn (no quelados) ni Mg o Ca.

140 OTROS MICROELEMENTOS (B, Mo y Cl) - Boro: si su concentración en el agua es mayor de 0,5 ppm, no es necesario aplicarlo. Se aporta como compuesto inorgánico (ácido bórico, bórax) o acomplejado. - Molibdeno: se asimila mejor a ph básico. - Cloro: no es necesario aportarlo por estar presente en el agua en niveles altos.

141 APLICACIÓN DE MICROELEMENTOS - Conviene aportarlos en pequeñas dosis y frecuentes. - Realizar una aplicación conjunta de los microelementos para evitar interacciones entre ellos empleo de complejos de microelementos (OJO CON EL HIERRO). - Se pueden mezclar con nitratos en la solución madre. Evitar ph bajos.

142 FERTIRRIGACIÓN EN SISTEMAS DE CULTIVO SIN SUELO

143 FERTIRRIGACIÓN EN SUELO FRENTE A SUSTRATO - Reserva de nutrientes en suelo vs sustratos inertes o al menos con escaso volumen. Posibilidad de no aportar o distanciar el aporte de ciertos nutrientes (ej. fósforo o microelementos) o de dar riegos de agua sin fertilizantes en suelo. Aporte de agua sola en preriego y posriego. - Adsorción de cationes en suelo. Posibilidad de aumentar los niveles de aporte de amonio sin que se produzca toxicidad. - Posibilidad de mantener condiciones más óptimas para el cultivo en sustrato que en suelo. Manejo encaminado a conseguir un ph óptimo en sustrato. - Control del vigor y obtención de calidad en suelo vs cultivo equilibrado en sustrato.

144 FERTIRRIGACIÓN EN SUELO FRENTE A SUSTRATO

145 FERTIRRIGACIÓN EN CULTIVO SIN SUELO. DISEÑO DE LA SOLUCIÓN NUTRITIVA donde: C s C a 1 FL C d FL Ca 1 FL 1 R FL Cs es la concentración del ion para el que se realiza el cálculo en la solución de aporte Ca es la concentración de absorción para ese ion Cd es la concentración del ion en el drenaje FL es la fracción de lixiviación establecida R es el cociente entre Cd y Cs

146 Concentración absorción N (mmol L -1 ) Concentración absorción P (mmol L -1 ) CONCENTRACIONES DE ABSORCIÓN EN TOMATE 14 1, ,6 11 1,4 10 1, Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May 0,8 Mes de cultivo Mes de cultivo

147 Concentración absorción K (mmol L -1 ) Concentración absorción Ca (mmol L -1 ) CONCENTRACIONES DE ABSORCIÓN EN TOMATE 8 3, ,5 4 3 Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May 2 Mes de cultivo Mes de cultivo

148 Concentración absorción Mg (mmol L -1 ) Concentración absorción S (mmol L -1 ) CONCENTRACIONES DE ABSORCIÓN EN TOMATE 1,3 1,3 1,2 1,1 1,1 1 0,9 0,9 0,8 0,7 0,7 Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May 0,5 Mes de cultivo Mes de cultivo

149 Concentración absorción K (mmol L -1 ) Concentración absorción N (mmol L -1 ) Concentración absorción Ca (mmol L -1 ) EFECTO DE LA SALINIDAD SOBRE LAS CONCENTRACIONES DE ABSORCIÓN DE NUTRIENTES 11 10,9 10,8 y = -0,041x + 10,97 R 2 = 0,77 2,8 10,7 10,6 2,7 10,5 6 2,6 y = 0,034x + 2,47 R 2 = 0,97 5,5 y = -0,166x + 6,04 R 2 = 0,96 2, CE (ds m -1 ) 4, CE (ds m -1 )

150 Concentración absorción Zn (mg L -1 ) Concentración absorción Cu (mg L -1 ) Concentración absorción Fe (mg L -1 ) Concentración absorción Mn (mg L -1 ) EFECTO DE LA SALINIDAD SOBRE LAS CONCENTRACIONES DE ABSORCIÓN DE NUTRIENTES 1,1 1, ,9 0,8 y = 1,155-0,983 / x R 2 = 0,91 y = 0,0094x + 0,91 R 2 = 0,94 0,9 0,8 0,7 0,4 0,7 0,4 0,3 0,3 y = 0,0065x + 0,12 0,2 R 2 = 0,96 0,2 y = 0,0039x + 0,039 0,1 R 2 = 0,94 0, CE (ds m -1 ) CE (ds m -1 ) 0

151 RELACIONES MÁS USUALES ENTRE LAS CONCENTRACÓNES IÓNICAS EN LAS SOLUCIONES DE APORTE Y DRENAJE EN UN SUSTRATO INERTE ION Concentración en la solución de aporte Concentración en la solución de drenaje NO % % NH % 0-50 % H 2 PO % % K % 50-75% Ca % % Mg % % SO = % % ph 100 % + 0,5 Ud CE 100 % Ud

152 EJEMPLO DE CÁLCULO DE LA SOLUCIÓN NUTRITIVA DE APORTE Ca 1 FL Cs 1 R FL C FL = 25 % FL = 50 % , ,5 1 C NO 13 mmol L 12 mmol L 3 1 1,25 0,25 C NO ,5 1,4 1 0,25 1 1,4 1 0,5 1 H PO 1,3 mmol L C 1 mmol L ,75 0,25 H 2 PO 4 1 0,6 0, , ,5 1 C K 6,5 mmol L 5 mmol L 1 0,75 0,25 C K 1 0,6 0,5 2,5 1 0,25 1 2,5 1 0,5 1 C Ca 3,75 mmol L 3,85 mmol L 1 2 0,25 C Ca 1 1,35 0, , ,5 1 C Mg 2 mmol L 2 mmol L 1 2,5 0,25 C Mg 1 1,5 0, , ,5 1 C SO 2 mmol L 2 mmol L 4 1 2,5 0,25 C SO 4 1 1,5 0,5

153 RANGOS EN LOS QUE SUELEN OSCILAR LAS CONCENTRACIONES DE LOS DISTINTOS NUTRIENTES EN LAS SOLUCIONES DE APORTE EMPLEADAS EN EL SURESTE PENINSULAR MACROELEMENTOS MICROELEMENTOS ELEMENTOS mmol L -1 ELEMENTOS ppm Nitratos 8-15 Hierro 1-3 Fosfatos 1-2 Manganeso 0,6-1 Sulfatos 1-2,5 Cobre 0,05-0,1 Calcio 3,5-5 Zinc 0,2-0,5 Potasio 4-8 Boro 0,2-0,5 Magnesio 1-2,5 Molibdeno 0,04-0,05

154 SOLUCIONES NUTRITIVAS TIPO PARA PIMIENTO DE CICLO LARGO CON PLANTACIÓN EN VERANO FASE DE CULTIVO NO 3 - mmol/l NH 4 + mmol/l H 2 PO 4 - mmol/l K + mmol/l Ca ++ mmol/l Mg ++ mmol/l SO 4 = mmol/l Micros mg/l CE ds/m Inicio de cultivo 9,5 1,75 1,25 4,5 3,75 1,5 1, ,9 Desde cuajado hasta bajada de la temperatura , , ,1 Invierno 11 0,5 1, ,25 2,2 30 2,2 Primavera ,25 1,5 1,6 25 1,7

155 SEGUIMIENTO DEL CULTIVO -Cuantificación diaria del drenaje producido -Medida diaria de la CE y el ph de la solución de aporte posibles anomalías en el cabezal de riego -Medida diaria de la CE y el ph de la solución de drenaje control de la acumulación salina en drenaje, equilibrio absorción cationes/aniones -Análisis químico de las soluciones de aporte y drenaje control del equilibrio entre ambas - Análisis foliar/savia detección de posibles deficiencias nutricionales

156 EJEMPLOS PRÁCTICOS (I) Conductividad eléctrica (CE) en la solución del sustrato

157 EJEMPLOS PRÁCTICOS (II) Conductividad eléctrica (CE) en la solución del sustrato

158 EJEMPLOS PRÁCTICOS (III) ph en la solución del sustrato

159 EJEMPLOS PRÁCTICOS (IV) ph en la solución del sustrato

160 RELACIÓN ENTRE LA SOLUCIÓN DE ENTRADA Y DE DRENAJE Cultivo de tomate joven mm L -1 Solución de entrada Solución de drenaje - NO 3 12,77 8,57 + NH 4 0,42 0,19 - H 2 PO 4 1,39 0,31 K + 7,92 8,50 Ca ++ 4,64 5,81 Mg ++ 1,69 4,36 = SO 4 2,66 9,47 - HCO 3 1,12 3,87 Na + 1,13 4,86 Cl - 1,65 2,25 mg L -1 Fe 1,10 0,53 Mn 0,91 0,09 Cu 0,06 0,15 Zn 0,20 0,29 B 0,34 0,27 ph 6,23 7,68 CE (ds m -1 ) 2,22 2,29

161 RELACIÓN ENTRE LA SOLUCIÓN DE ENTRADA Y DE DRENAJE Uso de agua salina (cultivo a finales de agosto) mm L -1 Solución de entrada Solución de drenaje - NO 3 14,52 14,35 + NH 4 0, H 2 PO 4 1,33 0,71 K + 6,39 6,20 Ca ++ 4,24 4,66 Mg ++ 1,36 1,68 = SO 4 0,82 0,88 - HCO 3 0,41 1,33 Na + 13,48 19,78 Cl - 13,75 20,14 ph 5,64 6,70 CE (ds m -1 ) 3,55 4,24

162 RELACIÓN ENTRE LA SOLUCIÓN DE ENTRADA Y DE DRENAJE Cultivo de pepino en pleno desarrollo mm L -1 Solución de entrada Solución de drenaje - NO 3 15,90 14,6 + NH 4 0, H 2 PO 4 1,70 1,25 K + 6,40 3,30 Ca ++ 5,70 7,80 Mg ++ 3,60 5,30 = SO 4 2,90 5,0 - HCO 3 1,80 2,10 Na + 5,30 9,80 Cl - 5,20 9,20 ph 6,30 6,66 CE (ds m -1 ) 3,07 3,54

163 RELACIÓN ENTRE LA SOLUCIÓN DE ENTRADA Y DE DRENAJE Cultivo de pimiento adulto de ciclo largo en primavera mm L -1 Solución de entrada Solución de drenaje - NO 3 7,63 10,61 + NH 4 0, H 2 PO 4 0,68 1,29 K + 3,02 2,11 Ca ++ 3,28 6,75 Mg ++ 1,85 4,22 = SO 4 1,52 4,10 - HCO 3 0,50 0,40 Na + 1,83 4,99 Cl - 3,38 8,48 ph 6,45 6,13 CE (ds m -1 ) 1,64 2,78

164 SOLUCIONES DE DRENAJE INADECUADAS Muestreo al inicio de junio mm L -1 Solución de drenaje 1 Solución de drenaje 2 - NO 3 4,66 4,57 + NH H 2 PO 4 0 0,08 K + 2,12 2,25 Ca ++ 4,00 3,57 Mg ++ 3,16 2,60 = SO 4 2,60 2,05 - HCO 3 5,81 3,87 Na + 14,13 11,52 Cl - 15,40 13,62 ph 7,96 7,95 CE (ds m -1 ) 3,04 2,60

165 FERTIRRIGACIÓN EN SISTEMAS DE CULTIVO SIN SUELO CERRADOS

166 TIPOS DE SISTEMAS CERRADOS DE CULTIVO SIN SUELO - Cultivos hidropónicos: sistemas recirculantes - Cultivos en sustrato: sistemas cerrados con reutilización del drenaje

167 VENTAJAS DE LOS SISTEMAS CERRADOS FRENTE A LOS ABIERTOS - Permiten obtener un ahorro notable de agua y fertilizantes. - Permiten reducir la lixiviación de nutrientes. - Permiten establecer altos porcentajes de drenaje y mantener concentraciones de nutrientes más bajas.

168 INCONVENIENTES DE LOS SISTEMAS CERRADOS FRENTE A LOS ABIERTOS - Necesidad de realizar una inversión extra. - Desajuste de la solución nutritiva: necesidad de realizar análisis frecuentes. - Acumulación progresiva de aquellos iones presentes en exceso en el agua de riego. - Posible dispersión de enfermedades a través de la solución nutritiva. - Seguimiento más estricto y experimentado para obtener buenos resultados.

169 LA SOLUCIÓN NUTRITIVA EN UN SISTEMA DE CULTIVO SIN SUELO CON REUTILIZACIÓN DEL DRENAJE Para no sufrir desajustes en la composición de la solución nutritiva, el aporte de nuevos nutrientes al sistema debe ser igual a las concentraciones de absorción del cultivo.

170 ESTRATEGIAS PARA EL REAJUSTE DE LA SOLUCIÓN NUTRITIVA - Mezclar drenaje con agua nueva y, posteriormente, añadir nutrientes hasta alcanzar una CE determinada: permite asegurar el mantenimiento de una determinada CE pero no la presencia de nutrientes. - Mezclar drenaje con solución nutritiva nueva que incorpore el agua y los nutrientes que ha absorbido el cultivo: permite asegurar la presencia de nutrientes pero no el mantenimiento de una determinada CE.

171 ESTUDIO DE COMPARACIÓN DE ESTRATEGIAS PARA EL REAJUSTE DE LA SOLUCIÓN NUTRITIVA USANDO UN AGUA MEDIOCRE (Massa y col., 2010) Calidad del agua: 1,5 ds m -1 de CE y 9,5 mmol L -1 de NaCl