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Manejo Nutricional de Cultivos 1ra Parte
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  • 1. PRIMERA PARTE II SIMPOSIUM NACIONAL Ing. Mg. Sc. L. Hurtado Leo AGRUM CONSULTING SERVICES SAC
  • 2. II SIMPOSIUM NACIONAL MANEJO NUTRICIONAL DE CULTIVOS DE EXPORTACIÓN Mg. Sc. L. hurtado Leo 08 y 09 de Marzo de 2013
  • 3. FACTOR GENÉTICO FACTOR AMBIENTAL FACTOR BIOTICO FACTOR AGRONÓMICO FACTOR EDUCACIÓNAL ESPECIE VEGETAL VARIEDADES CULTIVARES HIBRIDOS AGUA CLIMA SUELO PLAGAS ENFERMEDADES MALESAS LABRANZA FERTILIZACIÓN RIEGOS CONTROL FITOSANITARIO DISPOSICIÓN ESPACIAL INVERSIÓN TECNOLOGÍA GERENCIA Factores de la Producción Vegetal
  • 4. Las plantas superiores comprenden un grupo muy amplio, con mas de 250,000 especies……
  • 5. parenquina en empalizada xilema cutícula Hoja en corte transversal
  • 6. La nutrición mineral de las plantas es uno de los temas mas estudiados de la fisiología vegetal….comprende el estudio de los elementos esenciales para el crecimiento vegetal….comprende el estudio del agua y del suelo, como medios para proveerlos….comprende la capacidad de las plantas de absorverlos….y todo esto, dentro de un ambiente climático favorable de luz, temperatura y oxigeno…… LAS PLANTAS
  • 7. TECNOLOGIA AGRÍCOLA En la empresa agrícola como en cualquier otra inversión, la tecnología y la educación son los nuevos factores que determinan el éxito. La falta de tecnología no permite llevar a cabo una buena gerencia Joseph Yauvour Centro de desarrollo de Ruppia -Israel
  • 8. APLICACIÓN DE AGUA AL SUELO POR GRAVEDAD POR EL MÉTODO TRADICIONAL POR SURCOS. Eficiencia de Riego: 15 - 40% Sistema de riego superficial por surcos de baja eficiencia
  • 9. Tecnología de riego
  • 10. Componentes del Sistema de Producción vegetal AGUA CLIMA SUELO PLANTA INSUMOS TECNOLOGÍA
  • 11. AGUAS PARA RIEGO
  • 12. Calidad del Agua de Riego Depende de la composición y de la concentración de sólidos disueltos y de sólidos no disueltosAniones, Cationes Moléculas Arenas, Limos, Arcillas, M.O. Organismos (bacterias, algas)
  • 13. La calidad de las aguas para riego determina: 1. Las prácticas de riego , de fertilización y de drenaje. 2. El tipo de cultivo según su resistencia o sensibilidad a la salinidad. 3. Las prácticas de manejo y de conservación del suelo.
  • 14. Composición de las Aguas para Riego SÓLIDOS NO SOLUBLES: partículas orgánicas e inorgánicas Presencia de arenas, limos, arcillas, coloides y microorganismos (bacterias y algas) en suspensión en el agua. Grave factor de riesgo en sistemas de riego localizado, estos materiales deben ser separados mediante filtrado (desarenadores, hidrociclones, filtros de arena y de mallas etc.) evitando su ingreso a la red. SÓLIDOS SOLUBLES: (aniones y cationes) La presencia de iones aumenta la concentración salina del agua (o de cualquier solución) y se expresa como miliequivalentes/litro (meq/l), sólidos disueltos (ppm ó mg/l) o como conductividad eléctrica (dS/m). La salinidad del agua de riego, saliniza el suelo, principal factor que afecta negativamente el crecimiento de los cultivos.
  • 15. Análisis para determinar la calidad de las aguas para riego Requisito de primera importancia para la fertirrigación 1. CEa (dS/m) 2. pH 3. Cationes (meq/l) 4. Aniones (meq/l) Calcio Ca++ Nitratos NO3- Magnesio Mg++ Bicarbonatos HCO2- Potasio K+ Carbonatos CO3-- Sodio Na+ Cloruros Cl- Sulfatos SO4— ∑ Cationes = ∑ aniones 5. Boro (ppm) 6. Otros iones: Fe, Mn , elementos pesados. 7. Sólidos no disueltos (% de sedimentos)
  • 16. CALCIO Y MAGNESIO Cationes divalentes que se encuentran en todas las aguas naturales en cantidades apreciables. Son macroelementos esenciales para las plantas, presentan comportamiento similar en la mejora de las características físicas del suelo (infiltrabilidad, permeabilidad, porosidad, aireación, etc.) SODIO Y POTASIO La presencia de sodio en las agua para riego , genera gran toxicidad en las plantas cultivadas. Las sales salinas de sodio (cloruro de sodio o sulfato de sodio) muy solubles, son las sales más comunes de las aguas para riego y por tanto, de los suelos de las zonas áridas irrigadas. Las sales alcalinas de sodio (carbonato de sodio o bicarbonato de sodio) deterioran el estado estructural del suelo y reducen la velocidad de infiltración del agua en el suelo (principal factor en la eficiencia de riego) El potasio es elemento esencial de primer orden para las plantas, muy similar al sodio, sin embargo, se encuentra en pequeñas cantidades en todas las aguas para riego. Cationes Presentes en las Aguas para Riego
  • 17. CARBONATOS (CO3--) y BICARBONATOS (HCO3-) El anión HCO3- es común en las aguas para riego. bicarbonatos de sodio y de potasio existen como sales en solución y como sales sólidas. los bicarbonatos de calcio y magnesio en cambio, existen solo en solución. Al reducirse la humedad del suelo, estos bicarbonatos precipitan como carbonatos (CO3Ca , CO3Mg). así, grandes cantidades de calcio y magnesio son separados del complejo coloidal del suelo, dejando sodio en su lugar y generando problemas de alcalinidad en el suelo. CLORUROS (Cl-) y SULFATOS (SO4--) El anión clorouro (Cl-) se encuentra en todas las aguas para riego. En altas concentraciones es muy tóxico para la mayoría de las plantas cultivadas. todos los cloruros son muy solubles contribuyendo significativamente al incremento de la salinidad de los suelos. El azufre es elemento esencial para las plantas y se absorbe como anión sulfato (SO4--), es abundante en la naturaleza y en las aguas para riego. los sulfatos de sodio, magnesio y de potasio son fácilmente solubles, en cambio el sulfato de calcio (yeso) tiene una solubilidad limitada (2.1 gr/lt). Aniones Presentes en las Aguas para Riego
  • 18. NITRATOS (NO3-) El anión nitrato (NO3-) no es común en las aguas de riego. Concentraciones elevadas de nitratos en las aguas para riego indicarían contaminación por uso de aguas residuales o uso excesivo de fertilizantes nitrogenados. los nitratos no tienen ningún efecto en las propiedades físicas del suelo y contribuyen ligeramente a la salinidad. BORATOS (HBO4-) El boro está en el agua en forma de anión. la proporción usual en las aguas de riego es de 0.01 a 10 ppm. El boro no tiene ningún efecto medible en las propiedades físicas del suelo y puede ser eliminado en gran parte por sucesivos lavados. una pequeña concentración es esencial para las plantas, pero es extremadamente tóxico a niveles mayores de los límites permisibles de cada especie vegetal. Otros aniones en las Aguas de Riego
  • 19. HIERRO Microelemento esencial, en forma soluble (ion ferroso) causa obturaciones (goteros) a bajas concentraciones (< 0.1 ppm) al precipitar por cambios de temperatura, pH o presión. Por la acción bacteriana el ion férrico es un sedimento ocre (masa de lodo) capaz de bloquear por completo el sistema de riego (tuberías , laterales, y goteros). El tratamiento habitual es la cloración del agua para inhibir la acción microbiana. MANGANESO Microelemento esencial, se encuentra con menos frecuencia que el hierro en las aguas para riego, sin embargo, puede precipitar como resultado de la actividad biológica o química formando un sedimento que obstruirá los emisores y otros componentes de los sistemas de riego localizado. ELEMENTOS PESADOS La presencia en las aguas de riego de micro elementos esenciales como zinc , cobre y molibdeno y otros no esenciales como cadmio, cromo, plomo, cobalto, arsénico, selenio, aluminio etc., se debe generalmente a acciones antrópicas al generarse aguas residuales (fábricas, mineria etc). a muy bajas concentraciones (< 1.0 ppm) producen en las plantas toxicidades severas. Otros iones importantes
  • 20. CRITERIOS PARA LA EVALUACIÓN DE LAS AGUAS DE RIEGO 1. Concentración total de sales Peligro de Salinidad 2. Concentración relativa de sodio Peligro de Alcalinidad 3. Concentración de iones específicos Peligro de Toxicidad
  • 21. Determinación de la calidad del agua para riego CONCENTRACIÓN TOTAL DE SALES CONCENTRACIÓN RELATIVA DE SODIO CONCENTRACIÓN DE IONES ESPECÍFICOS PELIGRO DE SALINIDAD PELIGRO DE ALCALINIDAD PELIGRO DE TOXICIDAD dS/m RAS = Na Ca + Mg/2 Na + y Cl - = mg / l B . Cd, Pb, Hg … = ppm Afecta la disponibilidad de agua para las plantas (EFECTO OSMÓTICO) Afecta la infiltración del agua en el suelo (EFECTO EN EL FLUJO ) Afecta el crecimiento de las plantas (EFECTO FISIOLÓGICO) Conductividad Eléctrica Relación de Adsorción de Sodio Sodio (Na+), Cloro (Cl-), Boro (B), Elementos pesados
  • 22. Problemas Derivados del Uso de Aguas de Mala Calidad Sales transportadas por aguas de calidad marginal son depositadas en los suelos, en donde se acumulan a medida que el agua se evapora 1. INCREMENTO DE LA PRESIÓN OSMÓTICA. Las sales de las aguas de riego y de los suelos, reducen la disponibilidad del agua para las plantas disminuyendo su potencial de producción. Impide una nutrición equilibrada. 2. DISMINUCIÓN DE LA CAPACIDAD DE INFILTRACIÓN. Aguas de riego con contenidos elevados de sodio respecto de calcio y magnesio, deterioran las condiciones físicas de los suelos, disminuyendo la capacidad de los suelos de infiltrar aguas de riego. Impide una irrigación eficiente. 3. PRESENCIA DE IONES ESPECÍFICOS DE CARÁCTER TÓXICO Sodio (Na), cloro (Cl) y boro (B) principalmente y hierro (Fe) y aluminio (Al), son absorbidos por el sistema radicular y se acumulan en los tejidos vegetales alterando el metabolismo celular y reduciendo el crecimiento. Impide una fisiología normal.
  • 23. FACTORES DE CONVERSIÓN EN BASE A LA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA (CE) DE SOLUCIONES QUÍMICAS (dS/m a 25°C) ° ppm (mg/litro ó g/m3) = CE * 640 ° g/litro = CE * 0.64 ° meq/litro = CE * 10 ° PO (Atm) = CE * 0.36 ° ppm = meq/litro x Equivalente químico
  • 24. Peligro de Salinidad de las Aguas para Riego Richards (1976) y Ayers y Wescott (1978) C1 < 0.75 BAJO (Sin restricción para riego) C2 0.75 - 1.50 MEDIO (ligera restricción de uso para riego) C3 1.50 - 3.00 ALTO (Elevada restricción de uso para riego) C4 > 3.00 MUY ALTO (Severa restricción de uso para riego, no deben ser usadas en riego por superficie)
  • 25. Peligro de Alcalinidad de las Aguas para Riego Richards (1976) y Ayers y Wescott (1978) Afecta la tasa de infiltración Índice de Relación de Adsorción Riesgo de Alcalinidad Alcalinidad de Sodio (RAS) NINGUNO MEDIO ALTO Valores de Conductividad Eléctrica (CEa - dS/m)) S1 0 - 6 > 1.2 1.2 - 0.3 < 0.3 S2 7 - 12 > 1.9 1.9 - 0.5 < 0.5 S3 13 - 20 > 2.9 2.9 – 1.3 < 1.3 S4 21 - 40 > 5.0 5.0 – 2.9 < 2.9 RAS = Na/ Ca + Mg/2
  • 26. Tipo de ión Concentración que puede causar efectos No existentes Crecientes Graves SODIO < 3.0 meq/l 3.0 – 9.0 meq/l > 9.0 meq/l CLORO < 4.0 meq/l 4.0 – 10 meq/l > 10.0 meq/l BORO 0.7 mg/l 0.7 – 2.0 mg/l > 2.0 mg/l Elemento pesados , efectos muy graves a concentraciones muy bajas Cadmio > 0.01 mg/l Arsénico > 0.1 mg/l Cobalto > 0.05 mg/l Peligro de Toxicidad de las Aguas para Riego
  • 27. DUREZA DEL AGUA La dureza del agua esta determinada por sus contenido de carbonatos , bicarbonatos , sulfatos y cloruros de calcio y magnesio . La dureza del agua confiere alta resistencia para cambiar el pH del agua y en algunas mesclas determina su precipitación. D = Ca (ppm) x 2.25 + Mg (ppm) x 4.12 (ppm CO3Ca) Tipo de agua ppm de CaCO3 Grados Franceses (ppm CaCO3/10) Muy Blanda < 71 < 7 Blanda 72 - 142 7 - 14 Semi Blanda 143 - 220 14 - 22 Semi Dura 221 - 320 22 - 32 Dura 321 - 540 32 - 54 Muy Dura > 540 < 54 Las aguas duras y muy duras son extremadamente peligrosas en sistemas RLAF por su tendencia a precipitar Ca y Mg, como carbonatos de manera irreversible, generando graves problemas de obturación de emisores, disminuyendo la uniformidad del sistema. Sin restricción de uso para RLAF Peligrosas Extremadamente peligrosas
  • 28. OBTURACIONES DE NATURALEZA FÍSICA de origen interno Partículas gruesas Arenas y limos sedimentan al principio del conducto de disipación de presión del emisor. EFECTO: El caudal del emisor desciende rápidamente. SOLUCIÓN: Pre filtrado (decantadores, hidrociclones) y filtrado eficiente del agua Partículas finas Coloides (arcillas y humus) sedimentan sobre la pared interna del conducto del emisor. EFECTO: El caudal del emisor desciende lentamente. SOLUCIÓN: El diámetro de paso de los filtros debe ser 10 veces más pequeño que el de los emisores de origen externo Partículas muy diversas (arenas, limos arcillas y M.O.) ingresan desde el exterior por sifonamiento, por efecto del cierre rápido de las válvulas o por el viento. EFECTO: variado, depende del diseño o tipo del emisor. Como medida preventiva los goteros no deben estar en contacto directo con el suelo. SOLUCIÓN: Aumentar la presión de trabajo del sistema para expulsar partículas extrañas..
  • 29. OBTURACIONES DE NATURALEZA QUÍMICA Provocadas por la precipitación en el interior del sistema de riego de sustancias en solución que atraviesan los filtros Precipitación de carbonato de calcio y de sulfato de calcio Los precipitados se producen cuando la concentración (por evaporación) sobrepasa el producto de solubilidad para el pH y la temperatura del agua. Los tratamientos preventivos se realizan mediante un anti-incrustante o mediante acidificación del agua, a valores en que la precipitación no se produzca (pH< 7.2), mediante ácidos fuertes; ácido clorhídrico, fosfórico, nítrico, o sulfúrico. Precipitación de hierro y de manganeso El problema se presenta en aguas de reacción ácida que transportan hierro (ferroso) disuelto y que al oxidarse pasa a la forma férrica, formando geles en emisores y filtros. El tratamiento preventivo consiste en provocar la precipitación aireando el agua mediante agitación mecánica. En casos graves se aplica agentes oxidantes (permanganato de potasio- 0.6 ppm/por cada 1.0 ppm de Fe o Mn). Se aconseja limpiezas periódicas, elevando la presión del sistema.
  • 30. 2., Causadas por bacterias de hierro, manganeso o azufre. La presencia de sustancias mucilaginosas , generan los casos más difíciles de obturaciónes. El problema se identifica por observación microscópica. Las bacterias ferrosas se presentan a partir de 0.4 ppm de Fe en el agua de riego . Los geles manganosos cuando el contenido de Mn es superior a 0.1 ppm. El tratamiento es la cloración del agua 1. Ocasionadas por algas transportadas con el agua de riego, desarrolladas en los filtros o en las salidas de los emisores OBTURACIONES DE NATURALEZA BIOLÓGICA
  • 31. Evaluación de la Calidad del Agua de Riego según Sensibilidad a Obturaciones en Sistemas de RLAF. 0 0.15 10 100 1 0.30 20 1,000 2 0.45 30 2,000 3 0.60 40 3,000 4 0.75 50 4,000 5 0.90 60 5,000 6 1.25 80 10,000 7 1.50 100 20,000 8 1.85 120 30,000 9 2,25 160 50,000 1. El nivel 0 - 0 - 0 es una agua excelente para el riego con sistemas localizados y el nivel 10 – 10 – 10 es agua no apropiada o no valida . 2. Cuando la suma de los tres índices es menor a 10, se presentarán pocos problemas, serán creciente entre 10 – 20 y graves entre 20 – 30. Nivel CE a Sólidos en Población (dS/m) Suspensión Microbiana (ppm) ( N°/ml)
  • 32. El análisis del agua para riego en un proyecto en vid reporta los siguientes valores: pH = 6.9, CEa = 1.54 dS/m, Ca++ = 5.44, Mg ++= 1.98, K+ = 0.14 y Na+ = 7.65 meq/litro. Asimismo; NO3- = 0.85, CO3 -- = 0, HCO3- = 2.85, SO4-- = 3.02 y Cl- = 8 .65, meq/litro. B = 2.10 ppm y Fe++ = 0.95 meq/litro Calcular 1. La cantidad de sales que ingresará al suelo si se riega por goteo y la lámina acumulada anual es 900 mm (r = 8,872 kg/ha de sal principalmente ClNa) 2. La cantidad de nitrógeno que ingresa por campaña. (r = 474.3 kg/ha de NO3 = 107.1 kg/ha de N) 3. La dureza del agua y el peligro por obturación química. ( r = 342.7 ppm de CO3Ca: agua dura, muy peligrosa) 4. Peligro de toxicidad por Na, Cl y B (r= Para Na y Cl toxicidad creciente, para Boro toxicidad grave)
  • 33. AGRUM CONSULTING SERVICES sac II SIMPOSIUM NACIONAL MANEJO NUTRICIONAL DE CULTIVOS DE EXPORTACIÓN

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