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programación de la fertirrigación- Ing. Agr. Jaime Proaño

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  • 1. PROGRAMACIÓN DE LA FERTIRRIGACIÓN Ing. Jaime Proaño S., M. Sc. jaimepro@uagraria.edu.ec
  • 2. • Los fertilizantes que se utilizan en fertirrigación deben de poseer un alto grado de pureza, para que no incorporen al suelo sustancias nocivas o peligrosas para la planta. Además deben ser muy solubles en el agua (tener una alta solubilidad), con el fin de reducir el riesgo de obstrucción de los emisores. • Los fertilizantes comerciales se han obtenido mediante formulaciones químicas, los cuales incluyen en su composición uno o varios elementos nutritivos según se trate de abonos simples, binarios, etc.
  • 3. Tipos de Fertilizantes comerciales
  • 4. • Ejemplo: • Nitrato de Amonio 33.5% N: Aporta Nitrógeno • Acido Fosfórico 40% - 60% P2O5 Aporta Fósforo • Nitrato de Potasio 13 –00- 46 Aporta Nitrógeno y Potasio • Nitrato de Calcio 15.5 –00-00-17 CaO Aporta Nitrógeno y Calcio
  • 5. • De los fertilizantes comerciales utilizados se deben conocer los siguientes aspectos: Elementos nutritivos que aporta. • Este dato es fundamental para establecer un plan adecuado de fertirrigación. Asimilación por parte de la planta. • Conocer si el elemento en cuestión lo asimila la planta fácilmente o ha de sufrir un proceso de transformación previo.
  • 6. • Ejemplo: • El fertilizante Nitrato de Amonio aporta nitrógeno pero una parte viene en forma nítrica, que es fácilmente asimilable por la planta, y otra en forma amoniacal que queda retenida en el suelo, transformándose poco a poco a nitratos y pasando de esta manera a forma asimilable para la planta. • En cambio, el Sulfato de Amonio aporta todo el nitrógeno en forma amoniacal, por lo que la planta no podrá asimilar este nitrógeno hasta que no se haya transformado a forma nítrica.
  • 7. Preparación de la cama elevada para sembrar hortalizas
  • 8. Solubilidad del fertilizante. • Es la cantidad de fertilizante que se disuelve en un litro de agua para una temperatura de 20° De forma C. general al aumentar la temperatura del agua se puede disolver más cantidad de abono. La solubilidad hace referencia a los fertilizantes sólidos, puesto que en caso de fertilizantes líquidos la solubilidad es absoluta. FERTILIZANTES Nitrato de Calcio Nitrato de Amonio Sulfato de Amonio Nitrato de Potasio Nitrato de Magnesio Sulfato de Potasio Fosfato Monopotásico Fosfato Monoamónico Sulfato de Magnesio Urea SOLUBILIDAD (gramos/litros) 1 220 1 920 730 316 279 110 230 661 710 1060
  • 9. • Ejemplo: • Nitrato de Magnesio: solubilidad = 279 gramos/litro • Esto quiere decir que en un litro de agua que se encuentra a 20° de temperatura se pueden disolver C 279 gramos de Nitrato de Magnesio. • Hay que tener en cuenta que al aumentar la temperatura aumenta la solubilidad del fertilizante. Sin embargo, lo que suele ocurrir es que la temperatura del agua sea menor, o bien que la solubilidad del fertilizante disminuya por la incorporación de otros. Por este motiva se aconseja no utilizar al máximo los valores de solubilidad de la tabla adjunta.
  • 10. Aumento de la salinidad en el agua de riego. La salinidad se mide por la Conductividad eléctrica (CE) en milimhos por centímetro (mmho/cm) o deciSiemens por metro (dS/m). Es necesario saber cuánto aumenta la conductividad eléctrica al incorporar los fertilizantes en el agua de riego, para poder establecer la máxima cantidad permisible a disolver según el tipo de cultivo y fase de desarrollo del mismo.
  • 11. Aumento de la Salinidad del Agua de Riego (milimhos/centímetro) FER TILIZANTE Nitrato de Amonio Nitrato de P otasio Nitrato de Calcio Nitrato de Magnesio S ulfato de P otasio S ulfato de Amonio Fosfato Monoamónico S ulfato de Magnesio Acido F osfórico CONCENTRACIÓN 0.5 gramos/litro 1 gramo/litro 0.78 0.94 0.64 1.27 0.78 1.11 0.462 0.86 0.765 1.415 1.04 2.14 0.42 0.80 0.765 1.415 0.959 1.672 2 gramos/litro 2.7 8 2.4 4 2.7 8 1.6 1 2.5 8 3.4 5 1.5 7 2.5 8 2.5 9
  • 12. Residuos de sales en torno a un emisor de riego, que provoca un aumento de salinidad del suelo y eleva el riesgo de taponamiento del gotero
  • 13. • Ejemplo: • Si se aporta Nitrato de Potasio a una concentración de 1gramo/litro, éste incrementa la Conductividad Eléctrica del agua de riego en 1.27 mmhos/cm.
  • 14. Variación del pH. • Cada elemento fertilizante puede variar el pH del agua de riego. Hay fertilizantes que lo reducen (ácidos) y otros que lo elevan (básicos o alcalinos). Por ello es necesario conocer cómo reacciona cada uno de los fertilizantes empleados en fertirrigación, para poder corregir la posible variación de pH.
  • 15. Reacción del pH de los Fertilizantes utilizados en fertirrigación. (Valor de referencia de pH: 7) FERTILIZANTE Nitrato de Amonio Nitrato de Potasio Nitrato de Calcio Nitrato de Magnesio Sulfato de Potasio Sulfato de Amonio Fosfato Monoamónico Sulfato de Magnesio Acido Fosfórico CONCENTRACIÓN 0.5 gramos/litro 1 gramo/litro 2 gramos/litro 5.59 5.56 5.3 8 6.56 7.02 7.5 3 5.91 5.87 5.8 0 5.52 5.53 5.3 7 6.60 7.10 7.4 7 5.50 5.50 5.5 0 5.00 4.90 4.7 0 6.60 7.10 7.4 7 2.81 2.62 2.0 9
  • 16. • Ejemplo: • Si se aporta Fosfato Monoamónico a una concentración de 0.5 gramos/litro, suponiendo que el pH del agua es de 7.0, es decir neutro, lo baja hasta un valor de pH 5.0.
  • 17. Riqueza del fertilizante. • Conocer la riqueza de un fertilizante es fundamental para poder establecer un plan de Fertirrigación, pudiendo elegir el fertilizante más adecuado según la concentración del elemento nutritivo en cuestión. La riqueza garantizada en elementos nutritivos de los fertilizantes, se expresa de la siguiente forma: %N %P 2O5 %K2O %CaO %MgO %S O3 P todas las formas de Nitrógeno ara P todas las formas de F ara ósforo P todas las formas de P ara otasio P todas las formas de Calcio ara P todas las formas de Magnesio ara P todas las formas de Azufre ara
  • 18. El resto de los elementos nutritivos se expresan como elemento: %Fe %Mn %Zn %Cu %B %Mo Para todas las formas de Hierro Para todas las formas de Manganeso Para todas las formas de Cinc Para todas las formas de Cobre Para todas las formas de Boro Para todas las formas de Molibdeno
  • 19. Ejemplo: • Fosfato Monoamónico 12%N – 61% P2O5 • Esto quiere decir que de cada 100 Kg de Fosfato Monoamónico, 12 Kg es de Nitrógeno y 61 Kg son de P2O5. • Otra forma muy común de expresar la riqueza de un fertilizante es mediante la relación N-P-K, que indica la riqueza del fertilizante expresada en %. En caso que el fertilizante aporte otros elementos nutritivos, se indican a continuación de la relación anterior.
  • 20. Ejemplo: • Nitrato de Potasio: 13% N; 46% K2O • La riqueza de este fertilizante expresada por la relación anterior es 13 –00-46, y como se puede observar, se respeta el orden de los macroelementos. Todo ello quiere decir que de cada 100Kg de Nitrato de Potasio, 13 son de Nitrógeno, 0 de P2O5 y 46 son de K2O. • Nitrato de Calcio: 15.5% N; 17% CaO • La riqueza de este fertilizante sería 15.5 –00- 0017CaO, lo que significa que por cada 100 Kg de este fertilizante aporta 15.5 Kg de N, 0 de P2O5, 0 Kg de K2O y 17 Kg de CaO.
  • 21. Unidades Fertilizantes • Las necesidades de elementos nutritivos de los cultivos se expresan en Unidades Fertilizantes. Una Unidad Fertilizante equivale a un kilogramo de elemento puro, N, P2O5, K2O, etc.
  • 22. Ejemplo: 1.- Calcular cuántas Unidades Fertlizantes hay en 20 Kg de Nitrato de Amonio con una riqueza en Nitrógeno del 33.5%. • El procedimiento a seguir es el siguiente: • Si en 100 Kg de Nitrato de Amonio 33.5% N hay 33.5 unidades fertilizantes de N, en 20 Kg habrá: • (20/100)x 33.5 = 6.7 unidades fertilizantes de N
  • 23. 2.- Calcular cuántos kilogramos de nitrato de amonio 33.5% N, hacen falta para poder aportar 50 Unidades de Fertilizantes de Nitrógeno. • El procedimiento a seguir es: • Si en 100 kilogramos de Nitrato de Amonio 33.5% N hay 33.5 unidades fertilizantes en Nitrógeno, la cantidad de fertilizante que hace falta para aportar 50 Unidades Fertilizantes de N es: • (50/33.5)X100 = 149.25 Kg de Nitrato de Amonio 33.5% N
  • 24. Equilibrio de un Fertilizante • Es la relación existente entre los elementos nutritivos que componen dicho fertilizante. Se trata de saber cuántas veces se está aportando un elemento más que otro. • Este concepto es necesario puesto que según el estado de desarrollo de la planta la proporción de los elementos nutritivos debe variar. • Para saber el equilibrio del fertilizante, simplemente basta dividir las distintas concentraciones del fertilizante por la cantidad más pequeña.
  • 25. Ejemplo: • En un saco de fertilizante se observa que su composición y riqueza es 25 – 5- 50; para conocer el equilibrio del fertilizante, habrá que dividir todos los valores por el más pequeño, que en este caso es 5. • El equilibrio de dicho abono sería 5-1-10; es decir se aportan cinco veces más de Nitrógeno que de Fósforo, diez veces más de Potasio que de Fósforo, y dos veces más de Potasio que de Nitrógeno.
  • 26. Capacidad de Corrosión del Fertilizante • Determinados fertilizantes pueden presentar acción corrosiva frente a algunos materiales metálicos utilizados en la instalación de riego, tales como filtros, agitadores de depósitos, etc. Peligrosidad en su Manejo. • La utilización de algunos productos fertilizantes, principalmente el ácido nítrico, ácido sulfúrico y ácido fosfórico, puede entrañar algún riesgo en su manipulación.
  • 27. Preparación del Fertilizante • Los fertilizantes se incorporan a la red de riego previa preparación de la solución nutritiva o solución madre. Esta solución se obtiene después de disolver los fertilizantes que contienen los distintos elementos en proporciones equilibradas, según las necesidades nutritivas de las plantas. • La solución nutritiva se puede obtener adquiriéndola directamente en forma de fertilizante líquido con los elementos ya proporcionados y equilibrados, o bien preparándola a partir de fertilizantes sólidos solubles.
  • 28. Preparación de una solución nutritiva a partir de fertilizantes sólidos solubles
  • 29. • En caso de tener que preparar la solución nutritiva, es necesario conocer la solubilidad de los fertilizantes utilizados y la compatibilidad de los mismos, ya que pueden reaccionar entre sí y formar productos insolubles. En el siguiente cuadro se muestra la compatibilidad de las principales sales fertilizantes utilizadas en fertirrigación: CUADRO DE COMPATIBILIDAD DE FERTILIZANTES Nitrato de Fosfato Fosfato Nitrato de Sulfato de Sulfato de Sulfato de Amonio Amonio Calcio Monopotásico Monoamónico Potasio Magnesio Nitrato de Amonio x Incompatible x x x x Sulfato de Amonio x Incompatible x x x x Nitrato de Calcio Incompatible Incompatible Incompatible Incompatible Incompatible Incompatible Fosfato Monopotásico x x Incompatible x x x Fosfato Monoamónico x x Incompatible x x x Sulfato de Potasio x x Incompatible x x x Sulfato de Magnesio x x Incompatible x x x Nitrato de Potasio x x x x x x x Nitrato de Potasio x x x x x x x
  • 30. Pasos para preparar la solución nutritiva: • Se calcula la cantidad de agua necesaria para disolver todos los fertilizantes, sumando las cantidades que hacen falta para disolver cada uno de ellos por separado. • Se aporta agua al depósito en el que se vaya a preparar la solución nutritiva hasta un 40% de su volumen aproximadamente. • Utilizando el agua restante se hace una disolución previa de cada uno de los fertilizantes, comenzando por el de menor solubilidad, y se vierten al depósito. • En caso de que el depósito esté provisto de agitador, ponerlo en marcha.
  • 31. Mezcla manual de fertilizantes
  • 32. Tanque fertilizante. Agitador accionado por motor eléctrico, para homogenizar la solución nutritiva
  • 33. • Una vez concluida esta operación, se añade el agua restante hasta completar la cantidad calculada en el primer paso. • Se procede a comprobar el pH de la solución y se ajusta en torno a 5.5 – 6 con ácido nítrico, evitando de esta manera la formación de productos insolubles.
  • 34. • En caso de tener que aportar ácido, éste debe incorporarse en primer lugar y lentamente para evitar posibles accidentes a la persona que lo manipula. • En caso de no utilizar la solución en forma inmediata se protegerá de la luz, y como máximo deberá utilizarse en un plazo entre 5 – 7 días.
  • 35. Es indispensable estar protegidos para la manipulación de productos ácidos o peligrosos
  • 36. Ejemplo: Supóngase que una solución nutritiva va a estar formada por los siguientes fertilizantes. • Nitrato de Amonio 33.5% N • Nitrato de Potasio 13-00-46 • Fosfato Monoamónico 12-61-00 • Acido Nítrico (para corregir el pH)
  • 37. El orden a seguir en la preparación de la solución nutritiva sería la siguiente: • Ácido Nítrico. Se vierte lentamente evitando salpicaduras, ya que hay que tener presente que se trata de un producto ácido. Hay que considerar las Unidades Fertilizantes de Nitrógeno aportadas con el Ácido Nítrico. • Nitrato de Potasio. Por ser el fertilizante menos soluble. • Fosfato Monoamónico. Por ser el siguiente fertilizante menos soluble. • Nitrato de Amonio. Se aporta en último lugar, por ser el fertilizante más soluble.
  • 38. FRECUENCIA DE LA FERTIRRIGACIÓN • Teniendo en cuenta la frecuencia en la incorporación del fertilizante en el agua de riego, se pueden clasificar en: fertilización fraccionada y fertilización continua.
  • 39. La fertilización fraccionada • Se aproxima más a la realidad tradicional de aportar los fertilizantes, ya que los incorpora en distintas fases del ciclo del cultivo. Se aprovecha así la capacidad que tiene el suelo en cada instante para retener e intercambiar los nutrientes con las plantas, aunque en riego localizado la capacidad de retención de nutrientes se ve muy reducida por los lavados continuos a los que está sometido el bulbo.
  • 40. La fertilización continua • Incorpora los fertilizantes en la misma frecuencia que el riego, realizando los aportes de nutrientes en función de la demanda de la planta.
  • 41. FERTILIZACIÓN FRACCIONADA • Los elementos a aportar deben calcularse en función del estado de desarrollo de la planta. • Debido a que la concentración del fertilizante en el agua de riego no ha de ser rigurosamente constante, se puede utilizar cualquier dispositivo para aportar la solución nutritiva (tanque fertilizante, venturi o bombas inyectoras), si bien la eficiencia en la aplicación del fertilizante es diferente entre ellos.
  • 42. Visión esquematica de las etapas fenológicas de frutales de hoja caduca
  • 43. La solución nutritiva • Se prepara teniendo en cuenta la solubilidad de cada fertilizante, compatibilidades y posibles reacciones, y se introduce en el dispositivo de fertilización. Los fertilizantes que son menos solubles indican el volumen de solución necesaria a utilizar, es decir, en caso de tener que preparar una solución nutritiva con varios fertilizantes, se calcula el volumen en función del fertilizante menos soluble pero no utilizando al máximo los valores de solubilidad del fertilizante. • Para determinar la concentración de los fertilizantes en el agua, hay que tener en cuenta la salinidad del agua de riego. De forma general y orientativa, y en función del cultivo y fase de desarrollo en que se encuentre, no se deben sobrepasar los 2 gramos por cada litro de agua. De todas maneras, después de realizar la fertilización se debe aportar agua sin fertilizante con el objeto de limpiar todas las conducciones y lavar el exceso de sales acumuladas en el bulbo húmedo. Se recomienda que al menos un 20% del tiempo total previsto para el riego esté dedicado a esta función.
  • 44. Ejemplo: • Se quiere fertilizar de forma fraccionada un cultivo de pimiento que ocupa una superficie de 1 hectárea. Actualmente se encuentra en fase de floración, fase que dura 5 semanas. En dicha fase, además de las cantidades correspondientes de microelementos, las necesidades totales de unidades fertilizantes son: 50 de Nitrógeno (N) 20 de Fósforo (P2O5) 120 de Potasio (K2O) • La frecuencia de fertilización es cada 5 días y se dispone de los siguientes Fertilizantes: Nitrato de Amonio 33.5% N Nitrato de Potasio 13 – 00 – 46 Ácido Fosfórico 40% P2O5
  • 45. • Se busca conocer la cantidad que habrá de emplearse de cada uno de los tres fertilizantes en la preparación de cada solución nutritiva: El procedimiento a seguir es el siguiente: • Se calcula la cantidad total de fertilizantes utilizar para poder aplicar la totalidad de las Unidades Fertilizantes: • En función de las necesidades de Potasio, se calcula la cantidad de Nitrato de Potasio. • Si en 100Kg de Nitrato de Potasio hay 46 Unidades Fertilizantes de Potasio (K2O), para obtener 120 Unidades Fertilizantes de Potasio, hacen falta: • (100/46)x 120 = 260.86 Kg de Nitrato de Potasio 13 – 00 –46
  • 46. • En esta cantidad de Nitrato de Potasio hay un 13% de Nitrógeno, por lo que se calcula cuanto Nitrógeno hay en la cantidad de Nitarato de Potasio a aportar: • Si en 100 Kg de Nitrato de Potasio hay 13 Unidades Fertilizantes de Nitrógeno, en 260.86 Kg de Nitrato de Potasio habrá: • (260.86/100) x 13 = 33.91 Unidades Fertilizantes de Nitrógeno N
  • 47. • Se calcula la cantidad de Nitrato de Amonio que hace falta para cubrir las necesidades de Nitrógeno, teniendo en cuenta las que ya se aportan con el Nitrato de Potasio: • Si se han de aportar 50 Unidades Fertilizantes de Nitrógeno, y con el Nitrato de Potasio se aportan 33.91 Unidades Fertilizantes, todavía han de añadirse (50 – 33.91 = 16.09 Unidades Fertilizantes de N), para lo cual se utiliza el Nitrato de Amonio 33.5% N. • (16.09/33.5) x 100 = 48.03 Kg de Nitrato de Amonio 33.5% N
  • 48. • Se calcula la cantidad de Ácido Fosfórico 40% P2O5 necesario para aportar 20 Unidades Fertilizantes de Fósforo (P2O5): • Si en 100 Kg de Ácido Fosfórico 40% en P2O5, hay 40 Unidades Fertilizantes, y se necesitan 20 Unidades Fertilizantes de Fósforo P2O5: • (20/40) x 100 = 50 Kg de Ácido Fosfórico; • Hay que considerar que este fertilizante viene formulado en forma líquida, por lo que para expresar esta cantidad en litros habría que dividirlo por la densidad del producto, que en este caso es de 1.6 gr/cm3. • (50/1.6) = 31.25 litros de Ácido Fosfórico
  • 49. • Se calcula la cantidad de los fertilizantes anteriormente calculados a aportar en cada una de las soluciones nutritivas. • Hay que tener presente que la fase de desarrollo del cultivo dura 5 semanas y que se pretende incorporar fertilizantes cada 5 días. Por lo tanto habrá que aportarlos en 7 aplicaciones separadas entre sí cada 5 días. • Las cantidades calculadas anteriormente se dividen por el número de aplicaciones, 7, y se obtiene: 6.86 Kg. de Nitrato de Amonio 33.5%N 4.47 litros de Ácido Fosfórico 40% P2O5 37.27 Kg. de Nitrato de Potasio 13 –00-46
  • 50. • El volumen de agua necesario para disolver estos fertilizantes y preparar la solución nutritiva está determinado por la suma de las cantidades de agua necesarias para disolver los abonos sólidos, es decir, el Nitrato de Amonio, y el Nitrato de Potasio. Según la tabla de solubilidad de fertilizantes, sus solubilidades son respectivamente 1920 y 316 gramos por litro de agua. •
  • 51. • (6860/1920) = 3.57 litros de agua. • • 37.27 Kg de Nitrato de Potasio x 1000 = 37.270 gramos de Nitrato de Potasio. La cantidad de agua necesaria es: (37.270/316) = 117.94 litros de agua. • La cantidad de agua total necesaria es de: 3.57 + 117.94 = 121.51 litros de agua. • Pero se ha de tener presente que no se debe utilizar al máximo la solubilidad del fertilizante, por lo que para disolver a todos los abonos se puede utilizar un volumen de agua de 125 litros.
  • 52. • Para preparar la solución nutritiva, se siguen los siguientes pasos: • Se añade al depósito un volumen de agua equivalente a un 40% de su capacidad aproximadamente. En este caso se dispone de un depósito de 150 litros, por lo que se agregan unos 60 litros de agua. • Se agrega el salpicaduras. ácido fosfórico, lentamente, evitando • Con la parte del agua restante se hace una disolución previa de cada uno de los abonos, comenzando por el Nitrato de Potasio, por ser el menos soluble. Estas disoluciones previas se vierten al depósito. • Se aporta el volumen de agua restante para completar los 125 litros. • Se agita la solución, hasta alcanzar su completa disolución.
  • 53. FERTILIZACIÓN CONTINUA
  • 54. • Mediante este procedimiento de fertilización el agua de riego está permanentemente fertilizada, e incluso si se aplica muy frecuentemente, la composición del agua del suelo se aproxima a la del agua de riego. • En caso de cultivos sin suelo o cultivos hidropónicos, la absorción de fertilizantes por parte de la planta se controla mediante análisis periódicos del agua que infiltra y no la absorben las raíces. Estos análisis ayudan a establecer criterios para modificar la concentración y el equilibrio de la solución nutritiva. • De forma general, no se conocen las fórmulas idóneas de las soluciones nutritivas para cada cultivo, sino que se utilizan unas soluciones estándar que se van modificando en función del análisis efectuado al agua de drenaje. En la actualidad se avanza cada vez más en determinar las necesidades del cultivo en cada nutriente y efectuar su aporte en partes por millón (ppm), miliequivalentes por litro (meq) en una solución madre para los distintos estados vegetativos.
  • 55. CONSIDERACIONES PREVIAS • Antes de elaborar cualquier disolución nutritiva, es conveniente analizar el agua de riego. Los cationes Ca2+, Mg2+ y Na+, así como los aniones Cl- y SO42-, puede encontrarse en cantidades excesivas respecto a las necesidades de la planta, por lo que conviene tenerlo en cuenta a la hora de escoger los fertilizantes y las cantidades relativas a aportar. • El nivel de iones CO32- y HCO3-, nos indicarán las cantidades de ácido para ajustar el pH. El primer parámetro a la hora de evaluar la calidad del agua de riego es su contenido salino, determinado indirectamente por medio de la CE.
  • 56. Para elaborar una solución nutritiva, generalmente se parte de soluciones madre de fertilizantes según su graso de compatibilidad (para que no se produzca precipitados) y se concentran según su solubilidad relativa y proporciones requeridas. Estas soluciones concentradas se diluyen para obtener la solución de nutrientes final que se aporta a la planta.
  • 57. PROGRAMACIÓN DE LA FERTIRRIGACIÓN • Una vez calculadas las dosis de fertilización y su distribución a lo largo del año, se trata de programar su aplicación dentro de cada mes, en estrecha relación con el programa de riego. • El asunto va a presentar infinidad de detalles según muchas variables: los cultivos, el que la solución fertilizante se prepare en la finca, o se adquiera ya preparada, que la fertirrigación se aplique automática o manualmente, el tipo de inyector de abono, etc. • Por lo tanto nos vamos a limitar a dar unas recomendaciones de carácter general y a desarrollar un ejemplo. Las recomendaciones son:
  • 58. • La frecuencia de la fertilización debe ser la mayor posible, según la programación de riego. • Hacer una programación sencilla, preferiblemente por bloques de siete días, con el objeto de que la misma secuencia de fertilización se repita todas las semanas. Por ejemplo: Lunes y Martes: Fertilización con Nitrógeno Miércoles y Jueves Fertilización con N-P-K Viernes: Fertilización con microelementos Sábado: Si es necesario, limpieza de filtros y tratamiento del agua. Riego sin fertilizantes Domingo: Riego sin fertilizantes.
  • 59. • Incluir al menos un día a la semana riego sin fertilizante. • En cada riego incluir una fase inicial y otra final de aplicación de agua sin fertilizante, con el objeto de disminuir el riesgo de precipitados en los goteros. • Aguas abajo de toda inyección de fertilizantes debe haber un filtro, como mínimo de mallas o anillas. • El agua que sale por los emisores no debe contener más de 700 ppm (0.7 Kg/m3) de fertilizante. Una buena concentración es de 200 – 400 ppm. • Ir ajustando la dosificación de los distintos nutrientes en función de los resultados de análisis foliares, que se deben hacer como mínimo una vez al año.
  • 60. Ejemplo Programar la fertirrigación de 15 has de naranjas para el mes de Abril. • Datos Necesidades anuales de nitrógeno Necesidades anuales de fósforo Necesidades anuales de potasio Necesidades anuales de microelementos (Mg, S Fe, Zn, Mn, Cu, B y Mo) , gramos/ árbol 1000 400 600 1000 Las necesidades del mes de Abril se han calculado en el 12% de las anuales. Hay 400 árboles por ha. • Datos del Riego: • Caudal por ha: 400 árboles x 3 goteros x 4 L/h = 4 800 L/h.ha. • Duración del riego: 7h20 min Se emplean los siguientes fertilizantes líquidos: F ertilizante Nitrato de Amonio F osfato Monoamónico Nitrato de P otasio Microelem entos Riqueza 33.5-0-0 12-61-0 13-0-0 - Densidad 1.2 1.2 1.2 1.3
  • 61. Cálculos: F ertilizante Nitrato de Amonio Fosfato Monoámonico Nitrato de P otasio • Nitrógeno: • Fósforo: • Potasio: X Y N P 335 x 120 y 610 y Z 130 z Kg/árbol.año 335x + 120y + 130z = 1000 610y = 400 460z = 600 • X = 2.24 Kg/árbol.año • Y = 0.66 Kg/árbol.año • Z = 1.30 Kg/árbol.año - K 460 z
  • 62. Nitrato de Amonio
  • 63. Necesidades en Abril: • • 0.12 x 2.24 = 0.27 Kg = 270 gr/árbol. Se aplica dos veces a la semana (Lunes y Martes): 270 ----------- = 31.5 gr/árbol por cada aplicación 30 x 2/7 • Por Ha: 400 x 31.5 = 12.6 Kg/ha = 10.5 litros/ha • Caudal de Riego: 4.8 m3/ha • Duración del Riego: 7h 20 min • Duración de la fertilización: 6h • La Fertilización se aplica a razón de: (12.6/ 6) = 2.1 kg/hora.ha
  • 64. • Concentración: 2.1 -------- x 1000 = 438 ppm 4.8 • Para 15 has se aplican 157.5 litros en 6 horas, con un caudal de: 157.5 -------- x = 26.25 l/h o 26.5 l/h 6
  • 65. Fosfato Monoamónico
  • 66. Necesidades en Abril • 0.12 x 0.66 x 1000 = 80 gr/árbol. • Se aplica una vez a la semana (Miércoles): 80 ----------- = 19 gr/árbol por cada aplicación 30 x 1/7 • Por Ha: 400 x 19 = 7.6 Kg/ha = 6.3 litros/ha • Caudal de Riego: 4.8 m3/ha • Duración del Riego: 7h 20 min • Duración de la fertirrigación: 6h • La Fertilización se aplica a razón de: (7.6/ 6) = 1.27 kg/hora.ha
  • 67. • Concentración: 1.27 -------- x 1000 = 264 ppm 4.8 • Para 15 has se aplican 94.5 litros en 6 horas, con un caudal de: 94.5 -------- = 15.75 l/h o 16 l/h 6
  • 68. Nitrato de Potasio
  • 69. Necesidades en Abril: • 0.12 x 1.30 x 1000 = 156 gr/árbol. • Se aplica una vez a la semana (Jueves): 156 ----------- = 36.4 gr/árbol por cada aplicación 30 x 1/7 • • • • • Por Ha: 400 x 36.4 = 14.56 Kg/ha = 12.1 litros/ha Caudal de Riego: 4.8 m3/ha Duración del Riego: 7h 20 min Duración de la fertirrigación: 6h La Fertilización se aplica a razón de: (14.56/ 6) = 2.42 kg/hora.ha
  • 70. • Concentración: 2.42 -------- x 1000 = 505 ppm 4.8 • Para 15 has se aplican 181.5 litros en 6 horas, con un caudal de: 181.5 -------- = 30.25 l/h o 30.5 l/h 6
  • 71. Microelementos
  • 72. Necesidades en Abril: • 0.12 x 1000 = 120 gr/árbol. • Se aplica una vez a la semana (Viernes): 120 ----------- = 28 gr/árbol por cada aplicación 30 x 1/7 • Por Ha: 400 x 28 = 11.2 Kg/ha = 8.6 litros/ha • Caudal de Riego: 4.8 m3/ha • Duración del Riego: 7h 20 min • Duración de la fertirrigación: 6h • La Fertilización se aplica a razón de: (11.2/ 6) = 1.87 kg/hora.ha
  • 73. • Concentración: 1.87 -------- x 1000 = 389 ppm 4.8 • Para 15 has se aplican 129 litros en 6 horas, con un caudal de: 129 -------- = 21.5 l/h 6
  • 74. Las plantas necesitan una mayor cantidad de Macroelementos, que de Elementos Secundarios y de Microelementos
  • 75. Exigencias nutritivas
  • 76. El suelo y su fertilidad En la producción hortícola, a medida que se incrementa la intensidad de la misma, se trata de eliminar todo tipo de factores limitantes. El papel del suelo que es el de satisfacer sin limitaciones las necesidades nutritivas del cultivo, mediante la fertirrigación, puede llegar a perder toda su importancia, hasta el punto de que en muchos casos se utilizan suelos modificados, suelos inertes e incluso, se llega al cultivo hidropónico o sin suelo. Las exigencias nutritivas de los cultivos hortícolas son muy elevadas, como corresponde a las grandes producciones que generalmente se persiguen.
  • 77. Extracciones medias de los principales cultivos hortícolas expresadas en Tm de cosecha exportable Cultivo Tomate Pimiento Berenjena Pepino Melón Sandía Calabacín Lechuga Cebolla Ajo Zanahoria Brócoli Espárrago Alcachofa Cosecha Tm/ha 25-200 35-100 35-80 40-300 25-70 20-50 30-100 18-50 25-50 6-15 25-35 15-30 6-10 12-30 N Kg/tm 2.5-4 3.5-4.5 3-4 1-1.6 3.4-6 3-4 3.5-4.5 2-3.5 2.5-4 8-13 3-5 4-5 10-20 8-10 P2O5 Kg/tm 0.5-1 0.8-1.2 0.6-1 0.7-0.9 0.8-2.7 0.8-1.5 0.8-2 0.6-1.2 1-1.5 4-6 1.2-1.6 1-1.8 3-5 1.5-4 K2O Kg/tm 3-7 4-7 4-5 2.6-3.2 4.5-10 4-5 4-6 4-5 3-4.5 8-15 6-7 4-7 15-30 12-20 MgO Kg/tm 0.4-1 0.5-0.9 0.4-0.8 0.2-0.5 1-2.5 1-2 0.5-1.4 0.3-0.5 0.8-1 0.5-0.8 0.4-0.7 1-2 1.3-1.6
  • 78. • Por otra parte el nivel de fertilidad de los diferentes elementos nutritivos tienen que mantenerse por encima del nivel normal o satisfactorio, ya que le exigirá al suelo, un suministro puntual muy considerable en los momentos críticos de cada uno de los cultivos. • Además del suministro complementario que se aportará por la vía de los fertilizantes es necesario disponer de reservas suficientes en el suelo para poder atender dichas demandas. Las condiciones físicoquímicas del suelo, por lo tanto tienen que ser cuidadas con el máximo esmero.
  • 79. Papel de la materia orgánica • Desempeña un papel importante en el acondicionamiento del suelo, creando el entorno más adecuado para el óptimo desarrollo del sistema radicular. • Por otra parte, también ayuda a incrementar la capacidad del complejo coloidal y como consecuencia la capacidad de cambio y la capacidad de reserva del suelo.
  • 80. • En los cultivos intensivos con riego localizado, el nivel de fertilidad del suelo, aunque importante queda en un segundo plano, ya que ante las elevadas exigencias de nutrición a cubrir en un corto periodo de tiempo, se opta por atender mediante la fertirrigación, prácticamente el 100% de las necesidades del cultivo. • Manteniendo una solución de suelo con un contenido de nutrientes satisfactorio para el cultivo de modo permanente en la zona de localización, por lo que las reservas del suelo sólo juegan un papel secundario. En estos casos, el diagnóstico del estado nutritivo de la planta, mediante análisis foliar, o de savia, suelen ser más eficaz.
  • 81. Criterios de fertilización • En los cultivos hortícola se requiere una gran integración de todas o la mayor parte de las prácticas agrícolas, tanto más cuanto más intensiva es la agricultura. • En particular el manejo del riego y de la fertilización debe estar estrechamente relacionado, aproximándose en lo posible a la técnica de fertirrigación, que asegura dicha integración.
  • 82. Dosis • Para determinar la dosis de fertilización se procede normalmente como en otros cultivos: • Dosis = Extracciones + Pérdidas – Aportaciones por materia orgánica y otras fuentes (residuos de cosechas). • Según Zuang(1982) las pérdidas por lavado se estiman entre los valores siguientes: • 20 – 100 Kg/ha de N • 0 – 70 kg/ha de K2O • 20 – 60 Kg/ha de Mg • 100 – 600 Kg/ha de Ca • Y cantidades insignificantes de fósforo
  • 83. Recomendaciones generales de fertilización para los cultivos hortícolas expresadas en nutrientes por ha en función de la cosecha exportable Cultivo Tomate intensivo Tomate protegido Pimiento intensivo Pimiento protegido Berenjena Pepino Melón Sandía Calabacín Lechuga Cebolla Ajo Zanahoria Brócoli Alcachofa Espárrago Coles, repollos Cosecha Tm/ha N Kg/ha P2O5 Kg/ha K2O Kg/ha 45-80 150-250 40-150 80-300 80-200 35-50 70-120 35-80 40-300 15-70 20-50 30-100 18-50 20-50 6-15 25-35 15-30 12-30 6-10 25-50 250-600 150-200 250-350 200-400 60-500 150-350 80-300 70-250 60-180 60-220 60-200 80-160 150-250 200-400 120-200 100-200 100-200 50-150 90-200 90-160 50-200 50-150 60-200 60-200 30-90 60-150 60-120 30-100 80-120 60-120 50-100 60-120 300-750 100-270 150-600 150-400 80-700 100-450 80-400 80-350 50-150 60-200 100-200 100-250 120-240 60-300 100-200 100-200
  • 84. FERTIRRIGACIÓN EN TOMATE • Características nutritivas y ritmo de absorción de los nutrientes • En la figura siguiente se puede apreciar de forma esquemática el ritmo de absorción de los elementos nutritivos del tomate a lo largo del ciclo vegetativo con indicación de las principales fases fenológicas. • Como se aprecia, la absorción es muy escasa durante las primeras fases del cultivo que dura cerca de dos meses hasta el cuajado del primer ramillete floral. • Durante las 6 – 7 semanas siguientes es cuando se absorbe la mayor parte de los elementos nutritivos (70-80%)
  • 85. SEMANAS
  • 86. Extracción de nutrientes del cultivo de tomate • Las extracciones del cultivo son muy variables dependiendo de las condiciones del cultivo y de las variedades. A continuación se pueden establecer como orientación las extracciones unitarias siguientes: • • • • Nitrógeno: 2.5 – 3.6 Kg por cada Tm de producción Fósforo: 0.5-0.8 kg por cada Tm de producción. Potasio: 3.5-4.0 kg por cada Tm de producción. Magnesio: 0.5-0.8 kg por cada Tm de producción
  • 87. Programa de Fertirrigación • Es necesario calcular la cantidad de fertilizante a aplicar en función del tiempo: diaria, semanal, etc... • Un criterio aproximado de las aportaciones totales necesarias de nutrientes se establece en el siguiente cuadro en función del nivel de la producción que es posible obtener y el grado de fertilidad del suelo.
  • 88. Cantidades totales de nutrientes (en Kg/Tm de cosecha) Elemento N P K Alto 2.75 0.8 4 Nivel de fertilidad Medio 3.5 1.2 5.5 Bajo 5 1.6 7.0
  • 89. Ejemplo: • Para una producción de 80 Tm/ha y un suelo medio en N, alto en P y bajo en K, se obtendría una fertilización total de: • N = 280 Kg/ha o 300 Kg/ha • P2O5 = 65Kg/ha o 100Kg/ha • K2O = 560 Kg/ha
  • 90. Etapas de Aplicación ETAPAS EN DIAS DE TOMATE BASE N% P2O5 % K2O % N P2O5 K2O 0% 50% 50% ETAPA1 ETAPA2 0 – 25dias 25-50dias 25% 25% 0 25% 0 25% TOTAL EN KILOS 50-75dias RECOMENDADO 50% 300 25% 100 25% 560 ETAPA3 CANTIDAD DE ELEMENTO POR APLICAR kg/ha. 0 75 150 150 50 0 25 25 280 0 140 140 Fertilizantes a usar: Nitrato de Amonio 33.5% N Nitrato de Potasio 13 – 00 – 46 Acido Fosfórico 40% P2O5 18-46-00 Cloruro de Potasio 60%K2O 300 100 560
  • 91. REQUERIMIENTO DE NUTRIENTES - TOMATE ETAPA FISIOLOGICA DIAS RELACION N P2O5 K2O N KG/HA/DIA P2O5 K2O 25 1 1 1 1.6 1.6 1.6 20 1 0.5 1.5 2.1 1.0 3.1 CUAJADOMADURACION 25 1 0.3 2 2.8 0.6 5.6 MADURACION COSECHA 35 1 0.3 2 3.6 0.6 7.2 TOTAL 105 280 90 500 EMERGENCIAFLORACION FLORACION CUAJADO Tomate para procesado - Cultivado a campo abierto - Rendimiento esperado: 100 t/ha
  • 92. • Base: • Potasio • Si en 100Kg de Cloruro de Potasio hay 60 Unidades Fertilizantes de Potasio (K2O), para obtener 280 Unidades Fertilizantes de Potasio, hacen falta: (100/60) x 280 = 466.66 Kg de Cloruro Potasio 00 –00 –60
  • 93. • Fósforo • Si en 100Kg de 18-46-00 hay 46 Unidades Fertilizantes de Fósforo (P2O5), para obtener 50 Unidades Fertilizantes de Fósforo, hacen falta: (100/46) x 50 = 108.70 Kg de 18-46-00 • En esta cantidad de 18-46-00 hay un 18% de Nitrógeno, por lo que se calcula cuanto Nitrógeno hay en la cantidad de 18-46-00 a aportar: • Si en 100 Kg de 18-46-00 hay 18 Unidades Fertilizantes de Nitrógeno, en 108.70 Kg de 18 -46 -00 habrá: (108.70/100) x 18 = 19.56 Unidades Fertilizantes de Nitrógeno N
  • 94. • Primera fase: • Si se deben aportar 75 Unidades Fertilizantes de Nitrógeno, y con el 18-46-00 se aportan 19.56 Unidades Fertilizantes, todavía se han de agregar (75 – 19.56)= 55.44 Unidades Fertilizantes de N), para lo cual se utiliza el Nitrato de Amonio 33.5% N. (55.44/33.5) x 100 = 165.49 Kg de Nitrato de Amonio 33.5% N (165.49/25) = 6.62 Kg de nitrato de amonio/día 6620/1920 = 3.44 litros de agua 6.62Kg • Concentración = -----------------x 1000 = 212 ppm 31.24m3/h
  • 95. • Segunda fase: • 75 Kg de Nitrógeno (N) • 25 Kg de Fósforo (P2O5) • 140 kg de Potasio (K2O) • Si en 100Kg de Nitrato de Potasio hay 46 Unidades Fertilizantes de Potasio (K2O), para obtener 140 Unidades Fertilizantes de Potasio, hacen falta: (100/46) x 140 = 304.35 Kg de Nitrato de Potasio 13 –00 –46 • En esta cantidad de Nitrato de Potasio hay un 13% de Nitrógeno, por lo que se calcula cuanto Nitrógeno hay en la cantidad de Nitrato de Potasio a aportar: • Si en 100 Kg de Nitrato de Potasio hay 13 Unidades Fertilizantes de Nitrógeno, en 304.35 Kg de Nitrato de Potasio habrá: (304.35/100) x 13 = 39.57 Unidades Fertilizantes de Nitrógeno N
  • 96. • Se calcula la cantidad de Nitrato de Amonio que hace falta para cubrir las necesidades de Nitrógeno, teniendo en cuenta las que ya se aportan con el Nitrato de Potasio: • Si se han de aportar 75 Unidades Fertilizantes de Nitrógeno, y con el Nitrato de Potasio se aportan 39.57 Unidades Fertilizantes, todavía han de añadirse (75 – 39.57) = 35.44 Unidades Fertilizantes de N), para lo cual se utiliza el Nitrato de Amonio 33.5% N. (35.44/33.5) x 100 = 105.78Kg de Nitrato de Amonio 33.5% N • Se calcula la cantidad de Acido Fosfórico 40% P2O5 necesario para aportar 25 Unidades Fertilizantes de Fósforo (P2O5): • Si en 100 Kg de Acido Fosfórico 40% en P2O5, hay 40 Unidades Fertilizantes, y se necesitan 25 Unidades Fertilizantes de Fósforo P2O5: (25/40) x 100 = 62.50 Kg de Acido Fosfórico; • Hay que considerar que este fertilizante viene formulado en forma líquida, por lo que para expresar esta cantidad en litros habría que dividirlo por la densidad del producto, que en este caso es de 1.6 gr/cm3. (62.50/1.6) = 39.10 litros de Ácido Fosfórico
  • 97. • Se calcula la cantidad de los fertilizantes anteriormente calculados a aportar en cada una de las soluciones nutritivas. • Hay que tener presente que esta fase del cultivo dura 25 días y que se pretende incorporar abono todos los días. Por lo tanto habrá que aportarlos en 25 aplicaciones. • Las cantidades calculadas anteriormente se dividen por el número de aplicaciones, 25, y se obtiene: 12.17 Kg de Nitrato de Amonio 33.5%N 2.5 Kg o 1.56 litros de Acido Fosfórico 40% P2O5 4.23 Kg de Nitrato de Potasio 13 –00-46 • El volumen de agua necesario para disolver estos fertilizantes y preparar la solución nutritiva está determinado por la suma de las cantidades de agua necesarias para disolver los abonos sólidos, es decir, el Nitrato de Amonio, y el Nitrato de Potasio. Según la tabla de solubilidad de fertilizantes, sus solubilidades son respectivamente 1920 y 316 gramos por litro de agua. (12170/1920) = 6.34 litros de agua. 4.23 Kg de Nitrato de Potasio x 1000 = 4230 gramos de Nitrato de Potasio. La cantidad de agua necesaria es: (4230/316) = 13.51 litros de agua.
  • 98. • La cantidad de agua total necesaria es de: 6.34 + 13.51 = 19.85 litros de agua. • Necesidades Brutas: Nn • Nb = ------------CU x (1-K) CU= 0.90 K= 0.15 Nn= 3.82 • Necesidades Brutas: 5 mm/día • Caudal de riego: 31.25 m3/ha(1.6x0.4),qe= 2l/h 1 – # emisores/m2 = ---------------------------------- = D.emisores(m) x D.Laterales (m) 1 ----------------- = 1.56 0.4 x 1.60
  • 99. • Tiempo de riego: Nb(l/m2) • T = --------------------------------- X 60 = 96minutos Qe(l/hora) x # emis./m2 • Duración de la Fertirrigación : 76 minutos(1.26horas) • Concentración: (12.17+4.23+2.5)/1.26 = 15 kg/hora.ha 15 • Concentración = --------------- x 1000 = 480 ppm 31.24
  • 100. • Tercera fase: • 150 Kg de Nitrógeno (N) • 25 Kg de Fósforo (P2O5) • 140 kg de Potasio (K2O) • Si en 100Kg de Nitrato de Potasio hay 46 Unidades Fertilizantes de Potasio (K2O), para obtener 140 Unidades Fertilizantes de Potasio, hacen falta: (100/46) x 140 = 304.35 Kg de Nitrato de Potasio 13 –00 –46 • En esta cantidad de Nitrato de Potasio hay un 13% de Nitrógeno, por lo que se calcula cuanto Nitrógeno hay en la cantidad de Nitrato de Potasio a aportar: • Si en 100 Kg de Nitrato de Potasio hay 13 Unidades Fertilizantes de Nitrógeno, en 304.35 Kg de Nitrato de Potasio habrá: (304.35/100) x 13 = 39.57 Unidades Fertilizantes de Nitrógeno N
  • 101. • Se calcula la cantidad de Nitrato de Amonio que hace falta para cubrir las necesidades de Nitrógeno, teniendo en cuenta las que ya se aportan con el Nitrato de Potasio: Si se han de aportar 150 Unidades Fertilizantes de Nitrógeno, y con el Nitrato de Potasio se aportan 39.57 Unidades Fertilizantes, todavía han de añadirse (150 – 39.57) = 110.44 Unidades Fertilizantes de N), para lo cual se utiliza el Nitrato de Amonio 33.5% N. (110.44/33.5) x 100 = 329.67 Kg de Nitrato de Amonio 33.5% N • Las cantidades calculadas anteriormente se dividen por el número de aplicaciones, 25, y se obtiene: 13.19 Kg de Nitrato de Amonio 33.5%N 2.5 kg o 1.56 litros de Acido Fosfórico 40% P2O5 12.17 Kg de Nitrato de Potasio 13 –00-46 (13190/1920) = 6.87 litros de agua
  • 102. • 12.17 Kg de Nitrato de Potasio x 1000 = 12170 gramos de Nitrato de Potasio. La cantidad de agua necesaria es: (12170/316) = 38.51 litros de agua. • La cantidad de agua total necesaria es de: 6.87+ 38.51 = 45.38 litros de agua. • Concentración: (13.19+12.17+2.5)/1.26 = 22.11 kg/hora.ha 22.11 • Concentración = --------------- x 1000 = 707 ppm 31.24
  • 103. PRODUCTO CANTIDAD /AREA ELEMENTO EN KILOS POR AREA N NITRATO DE AMONIO 108.70 K S Mg Ca Zn Cu Fe 0 0 0 0 0 0 600.94 201.32 18-46-00 P ACIDO FOSFORICO 125 CLORURO DE POTASIO 608.7 0 50 466.66 NITRATO DE POTASIO 19.57 50 TOTAL 280 79.13 300 280 100 560

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