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Agricultura

Fertirrigación: Tecnología Agrícola De Punta

31.05.2021
nutrientes del suelo suministrados por fertirrigación

La fertirrigación es una práctica agrícola ampliamente utilizada. La técnica de fertirrigación permite a los productores ahorrar tiempo, recursos y esfuerzos al realizar dos tareas a la vez: fertilización e irrigación. La personalización innovadora del software de fertirrigación basado en el uso de satélites permiten identificar las aplicaciones de fertilizantes de tasa variable (FTV). El método más eficiente es la fertirrigación por goteo que reduce los aportes y coloca los nutrientes en la zona de las raíces. La tecnología es apta para empresas agrícolas de cualquier tamaño ya que existen equipos de fertirrigación de tamaños diferentes, con control manual o totalmente automatizado.

¿Qué Es La Fertirrigación?

En el concepto de fertirrigación los fertilizantes líquidos se suministran a las plantas por medio de riego. Esa técnica de fertirrigación, comparada con métodos de fertilización tradicionales, demuestra ser más eficiente. En particular, las ventajas de fertirrigación comprenden:

  • ahorro de costes en cantidades reducidas de fertilizantes;
  • eliminación la contaminación de la naturaleza con una disminución de las aplicaciones químicas;
  • control de las tasas administradas;
  • contención de la erosión del suelo;
  • ahorro en el consumo de agua;
  • prevención de las fugas de fertilizantes durante fuertes lluvias o riego abundante;
  • estímulo del crecimiento rápido de las raíces;
  • formación de la biomasa microbiana del suelo.

Los fertilizantes solubles más comunes utilizados en agua para fertirrigación comprenden nitrato de amonio, nitrato de amonio urea, nitrato de calcio, tiosulfato de amonio, cloruro de potasio, sulfato de potasio, nitrato de potasio, ácido fosfórico, ácido sulfúrico, etc. Además de proporcionar los nutrientes adecuados durante la fertirrigación, algunos fertilizantes pueden realizar funciones acidulantes y mejorar las propiedades del suelo.

La bacteria Thiobacillus en tiosulfato de amonio participa en el proceso de disolución de la cal y la convierte en yeso mejorando la estructura del suelo.

¿Cómo Funciona La Fertirrigación?

La tecnología de fertirrigación introduce los fertilizantes solubles en el sistema de riego a partir de reservorios con agua. Por lo general, se realiza con inyectores y una válvula de presión controlada. Los sistemas de fertirrigación se diferencian por varios parámetros:

  • Tamaño y escala de las aplicaciones: en una gran empresa se utiliza un sistema de fertirrigación a gran escala. En consecuencia, para granjas o invernaderos más pequeños se adaptan mejor los sistemas de fertirrigación menores.
  • Manejo: existen sistemas de control de fertirrigación manuales y automatizados. Los temporizadores se pueden integrar en el sistema de riego, permitiendo la fertirrigación en los horarios establecidos.
  • Tipos de fertirrigación: riego por inundación, aspersión con boquilla y cabezal, fertirriego por goteo.
fertirrigación en el campo

Aplicación Precisa De Nutrientes En Fertirrigación

Una ventaja significativa de la fertirrigación es la forma líquida de distribución de nutrientes. Por lo tanto, las plantas pueden absorberlos inmediatamente después de la administración, lo que mejora su disponibilidad y eficiencia. La fertirrigación de raíces permite un suministro óptimo de nutrientes a la zona de las raíces, con pérdidas mínimas. Básicamente, reduce las escorrentías y los desechos, especialmente debido a aguaceros o inundaciones.

La programación de la fertirrigación depende de las necesidades del cultivo dentro de los plazos requeridos y puede realizarse diaria o semanalmente, de acuerdo con el plan de manejo de nutrientes. Además, por ejemplo, en el caso de fertirrigación por goteo, la ausencia de alteración mecánica del suelo durante la aplicación de fertilizantes impide la compactación del terreno.

La mayoría de los sistemas de fertirrigación están equipados con sensores para medir los niveles de pH y la conductividad eléctrica. De esta manera, los agricultores pueden determinar las dosis de fertilizantes necesarias. Luego, pueden configurar los inyectores del sistema de riego y fertirrigación correspondientemente.

Dado que la fertirrigación no es la única fuente de nutrientes, esa debe sumarse a la cantidad total planificada de suministro de nutrientes al calcular la tasa de aplicación.

Distribución De Nutrientes Aplicando La Fertirrigación

Siendo líquidos, los fertilizantes se suministran y se distribuyen conforme las tasas de humectación. En otras palabras, los nutrientes se dispersan en el ámbito del alcance del agua. La técnica más típica es la fertirrigación por goteo. El uso óptimo de los recursos se logra dirigiendo la fertirrigación a la zona radicular y humedeciendo directamente la raíz de la planta.

Por lo general, los esquemas de fertirrigación en riego por goteo son ovalados o hemisféricos, ya sea en la superficie del suelo o debajo del nivel de dispersión (dependiendo de si la manguera está encima o debajo de la superficie). La mayor cantidad de agua (y, en consecuencia, de nutrientes) estará alrededor del emisor y debajo de él. La dispersión horizontal de la humedad está condicionada por las propiedades del suelo, la tasa de riego y la duración de fertirrigación según las necesidades de la planta.

El tipo y la capacidad de absorción de nutrientes influye en la distribución de los componentes del suelo. Por ejemplo, los nitratos y sulfatos no se adhieren a las partículas del suelo, mientras que el potasio y el fósforo sí lo hacen. En particular, el fósforo se une al calcio o al aluminio y el potasio cargado positivamente reacciona con la arcilla cargada negativamente.

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Factores A Tener En Cuenta Para El Éxito De Fertirrigación

Como se mencionó antes, la fertirrigación implica el suministro de fertilizantes líquidos a través de un sistema de riego. Sin embargo, no es suficiente simplemente agregarlos. Los agrónomos tienen en cuenta varias propiedades fundamentales, que incluyen solubilidad, compatibilidad, acidez y salinidad (presión osmótica).

Solubilidad

En primer lugar, la elección de los fertilizantes depende de su solubilidad en agua. Entonces, las opciones adecuadas son:

  • sólidos que se pueden disolver adecuadamente durante la fertirrigación;
  • líquidos ya disueltos.
fertirrigación por horario

Diferentes tipos de fertilizantes aplicados en la fertirrigación tienen diferentes capacidades de solubilidad. Además, el grado y la velocidad de solubilidad también se relacionan con la temperatura. Por lo tanto, es importante saber si los nutrientes pueden disolverse con la temperatura normal en el campo o no. Por lo tanto, se debe considerar la temporada de fertirrigación, ya que en primavera y verano la tasa de solubilidad diferirá.

Además, algunos fertilizantes pueden precipitarse fuera de la solución cuando se agregan en altas concentraciones al agua dura o cuando la temperatura desciende, por ejemplo, en una estación más fresca o noches frías. Esta propiedad cuenta cuando las soluciones de fertirriego se preparan con anticipación y se almacenan. La precipitación es característica del fosfato monoamónico, fosfato de urea o ácido fosfórico. El nitrato de amonio, el nitrato de potasio, la urea y el fosfato de amonio pertenecen al grupo de solubilidad rápida durante la fertirrigación.

Normalmente, con temperatura más alta, la solubilidad será mayor. Por ejemplo, la solubilidad del nitrato de amonio aumenta más del doble al comparar las temperaturas de 0°C y 30°C, de 1183 a 2420 g/L correspondientemente. Eso significa que en la misma cantidad de agua se disolverá mayor cantidad de nutrientes para fertirrigación.

Sin embargo, hay otro aspecto importante a tener en cuenta. Las soluciones para manejo de fertirrigación pueden ser endotérmicas o exotérmicas, es decir, la temperatura de la solución disminuye o aumenta en el proceso de disolución. Generalmente, la mayoría de los fertilizantes a base de nitrógeno extraen calor del agua, por lo que la temperatura de la solución baja. En consecuencia, el proceso de preparación de ingredientes para la fertirrigación llevará más tiempo, y más tiempo significa un líquido más frío y una reducción de la concentración estimada.

La tabla siguiente muestra la correlación de la capacidad soluble de algunos fertilizantes sintéticos (g/L) con la temperatura, esencial en la tecnología de fertirrigación.

Compuesto0°C10°C20°C30°C
Nitrato de amonio0°C118310°C158020°C195030°C2420
Sulfato de amonio0°C70610°C73020°C75030°C780
Nitrato de calcio0°C102010°124020°C129430°C1620
Fosfato de diamonio0°C42910°C62820°C69230°C748
Fosfato dicotásico0°C132810°C148820°C160030°C1790
Cloruro de magnesio0°C52810°C54020°C54630°C568
Sulfato de magnesio0°C26010°C30820°C35630°C405
Fosfato monoamónico0°C22710°C29520°C37430°C464
Fosfato monopotásico0°C14210°C17820°C22530°C274
Cloruro de potasio0°C28010°C31020°C34030°C370
Nitrato de potasio0°C13010°C21020°C32030°C460
Sulfato de potasio0°C7010°C9020°C11030°C130
Urea0°C68010°C85020°C106030°C1330

Compatibilidad

Cuando se trata de emparejar varios componentes para fertirrigación, su compatibilidad es fundamental. Las reglas básicas son las siguientes:

  • Prepare las soluciones por separado y guárdelas en depósitos separados si pueden entrar en una reacción no deseada antes del proceso de fertirrigación.
  • No combine fósforo o azufre con calcio.
  • No agregue quelatos a no quelatos.
  • Aísle los quelatos de los ácidos porque destruyen el pH del ácido.

Las reglas básicas de fertirrigación al mezclar fertilizantes sirven para evitar las precipitaciones y la reducción de la solubilidad debido a la reactividad química.

Acidez

La acidez de la solución provoca corrosión, que deteriora los depósitos de metal y las piezas del sistema de riego. Este parámetro de fertirrigación se calcula como nivel de pH y es bueno siendo ni demasiado alto ni demasiado bajo. Las soluciones ácidas tienen corrosividad alta, mientras que los líquidos alcalinos representan el riesgo de precipitación. Los productos químicos a base de cloruro también son conocidos por sus propiedades corrosivas.

Los fertilizantes pueden disminuir o aumentar el pH de la solución, por ejemplo:

  • El fosfato diamónico crearía un pH más alto que el fosfato monoamónico.
  • El ácido nítrico, incluso a concentraciones relativamente bajas, reduciría el pH de la solución.

Además, los agrónomos consideran la reacción del suelo a la fertirrigación. En particular, el muriato de potasio o el sulfato de potasio dan una reacción neutra. Con nitrato de calcio o nitrato de potasio, la reacción es básica. El nitrato de amonio, urea, sulfato de amonio, fosfato monoamónico, fosfato diamónico producen una reacción ácida. Las aplicaciones de ácido fosfórico durante la fertirrigación provocan mayor acidez del suelo.

Presión Osmótica

Por lo general, el agua de riego es, hasta cierto punto, salina y la adición de fertilizantes que contienen sal contribuye aún más a la salinidad. La salinidad se relaciona con la presión osmótica. El potencial osmótico negativo complica la absorción de agua por las raíces de las plantas, lo que resulta en una reducción del rendimiento. Los cultivos sufren estrés osmótico y no pueden usar la humedad incluso cuando está disponible en el suelo porque fluye de áreas menos salinas a áreas más salinas. Las plantas gastan más energía para absorber agua y nutrientes de la fertirrigación y, si el estrés osmótico es crítico, mueren. Por esta razón, los fertilizantes administrados durante la fertirrigación por goteo deben producir la menor presión osmótica posible.

Por regla general, durante la fertirrigación no se mide el potencial de salinidad de los fertilizantes. Se evalúa mediante la conductividad eléctrica y su correlación con la presión osmótica. La conductividad eléctrica y el pH se calculan y luego se comparan. Es específico para cada sustancia química parte de la solución para la fertirrigación. Por ejemplo, el sulfato de amonio generaría una presión osmótica más alta en una solución (por cantidad de nutriente total aplicado en la fertirrigación) que el nitrato de amonio.

La siguiente tabla muestra las propiedades del fertilizante: conductividad eléctrica (CE), pH y concentración de nutrientes en 10 mMol / L de soluciones fertilizantes.

CompuestoNutrienteConcentración (mg/L)CE (dS/m)pH
Nitrato de amonioNutrienteNConcentración (mg/L)280CE (dS/m)0.7pH5.5
Sulfato de amonioNutrienteNConcentración (mg/L)280CE (dS/m)1.4pH4.5
Agua amoniacalNutrienteNConcentración (mg/L)140CE (dS/m)0.7pH5.5
Nitrato de calcioNutrienteNConcentración (mg/L)280CE (dS/m)2.0pH6.9
Fosfato de diamonioNutrienteN
P
Concentración (mg/L)280
310
CE (dS/m)0.6pH7.8
Fosfato dicotásicoNutrienteP
K
Concentración (mg/L)310
780
CE (dS/m)1.9pH9.2
Cloruro de magnesioNutrienteMgConcentración (mg/L)240CE (dS/m)2.0pH6.8
Sulfato de magnesioNutrienteMgConcentración (mg/L)240CE (dS/m)2.2pH6.9
Fosfato monoamónicoNutrienteN
P
Concentración (mg/L)140
310
CE (dS/m)0.4pH4.7
Fosfato monopotásicoNutrienteP
K
Concentración (mg/L)310
390
CE (dS/m)0.7pH4.6
Ácido nítricoNutrienteNConcentración (mg/L)140CE (dS/m)0.7pH2.0
Ácido fosfóricoNutrientePConcentración (mg/L)310CE (dS/m)0.4pH2.3
Cloruro de potasioNutrienteKConcentración (mg/L)390CE (dS/m)0.7pH7.0
Nitrato de potasioNutrienteN
K
Concentración (mg/L)140
390
CE (dS/m)0.7pH7.0
Sulfato de potasioNutrienteKConcentración (mg/L)780CE (dS/m)0.2pH7.0
UreaNutrienteNConcentración (mg/L)280CE (dS/m)2.7pH7.0

Programación De Fertirrigación

Las plantas en diferentes etapas de desarrollo requieren diferentes volúmenes de nutrientes durante la fertirrigación. La aplicación prematura o tardía se convierte en prácticamente desperdicio debido a las escorrentías o la volatilización. Esto se refiere particularmente a los nitratos que no se retienen en el suelo. En cuanto al fósforo, también puede filtrarse, aunque en muchos casos, aproximadamente el 50% de este fertilizante se administra antes de la siembra.

La fertirrigación permite a los agrónomos suministrar nutrientes a los cultivos en la cantidad adecuada y en el momento adecuado, demostrando ser el método más eficiente. Es aún más beneficioso llevar nutrientes a la zona de la raíz. De esta manera, la fertirrigación promueve el crecimiento de las raíces.

Además, la menor cantidad de fertilizantes ahorra los recursos de los agricultores y evitan la salinización injustificada del suelo debido al agua salina o a la pérdida de sal.

Para asegurar un crecimiento exitoso también tiene sentido aplicar los nutrientes por fertirrigación un poco antes de que el cultivo los necesite. Por lo general, se requiere la fertilización más intensa durante el crecimiento de la planta y se reduce o se detiene por completo en la etapa de cosecha. Al rastrear el progreso semanal, los agricultores pueden programar la fertirrigación por goteo.

sistema de fertirrigación de superficie

Compatibilidad De Fertirrigación Con Sistemas De Riego

Existen varias opciones para realizar fertirrigación como riego superficial y presurizado o no presurizado, cada una de las cuales contribuye al cultivo en su forma específica.

Riego Superficial

El riego superficial es el tipo más común de saturación de agua, aplicado en el 90% de toda la tierra irrigada. Sin embargo, puede que no sea un método sostenible, ya que solo el 30-70% del agua llega a la zona de la raíz activa.

Por lo general, los sistemas de fertirrigación no se incorporan al riego superficial, ya que los fertilizantes generalmente se suministran en cantidades definidas por una vía determinada. El equipo para fertirrigación incluye depósitos con válvulas o aberturas para fertilizantes líquidos y sólidos correspondientemente. Se diferencia por la complejidad de la operación (de manual a completamente automática).

No siempre la fertirrigación por goteo es eficiente debido a la pérdida de nutrientes en reposos de agua o en filtraciones. En particular, esto se refiere a los fertilizantes a base de nitrógeno. Sin embargo, los adeptos del método afirman que los altos rendimientos justifican los costos incurridos incluso a pesar de las pérdidas de nutrientes. La técnica tradicional es adecuada para riego de pendiente cero y en oleada.

Riego Presurizado

Como su nombre lo indica, los nutrientes corren por el sistema en este tipo de riego gracias al diferencial de presión. Sin embargo, con amoníaco anhidro, no se requiere presión ya que la solución la tiene de forma natural.

La fuerza aplicada depende del tipo de sistema: es más fuerte en sistemas rociadores y más débil con los de goteo. Al utilizar fertilizantes agresivos , los agrónomos observan su impacto corrosivo en las partes metálicas del equipo de fertirrigación, así como en las quemaduras del dosel.
El sistema de fertirrigación por goteo es la opción más eficiente ya que:

  • aporta nutrientes directamente a la zona de la raíz, optimizando el uso de agua y fertilizantes;
  • en comparación con otras técnicas requiere menos presión;
  • permite diferentes configuraciones de automatización.
sistema de fertirrigación por aspersión

Crop Monitoring Para La Fertirrigación En Lugares Específicos

Los sistemas de fertirrigación modernos tienen una amplia gama de características personalizadas. Este beneficio permite que los agricultores se aparten del tratamiento de campo uniforme porque, por lo general, diferentes zonas de campo tienen diferentes necesidades nutricionales. Generalmente, las dosis de fertilizante en el proceso de fertirrigación por goteo dependen de múltiples factores:

  • tipo de cultivo,
  • etapa de crecimiento,
  • tipo de suelo,
  • grado de fertilizante,
  • concentración de la solución,
  • humedad del suelo,
  • temperatura del suelo,
  • potencial osmótico,
  • efecto de fertirrigación sobre la biomasa microbiana del suelo (acción microbiana).

Crop Monitoring con su función de zonificación permite la aplicación de fertilizante de tasa variable (FTV) optimizando aún más la fertirrigación.

Los agricultores pueden identificar las zonas en cada campo y establecer manualmente una cantidad adecuada de fertilizante para la fertirrigación para cada zona (dividiendo un campo en hasta siete zonas de vegetación). Los mapas de vegetación brindan información procesable basada en recientes datos satelitales. El monitoreo de cultivos muestra la productividad del campo (o la productividad insuficiente) en diferentes zonas con diferentes colores. Así, el verde resalta las zonas con la vegetación más sana. El rojo revela los cultivos menos sanos, requiriendo una atención inmediata.

Un campo zoneado según la salud de los cultivos
Un campo zoneado según la salud de los cultivos

La posible razón de la anomalía puede ser la falta de nutrición. Por lo tanto, las áreas verdes requieren una tasa de fertilizante comparativamente baja, mientras que las rojas requieren una dosis más alta. Además, los mapas de vegetación y productividad facilitan los cálculos de insumos de fertilizantes, según las necesidades del campo. Los agrónomos introducen los volúmenes de fertilizante para cada zona y obtienen la cantidad total calculada para el campo.

La distribución correcta de fertilizantes depende esencialmente de las condiciones climáticas (temperatura del aire, precipitación, velocidad del viento, etc.). En los equipos de fertirrigación dispersantes, el viento puede empujar la bruma en dirección incorrecta y las altas concentraciones pueden afectar negativamente los cultivos (por ejemplo, quemar hojas o frutos). Crop Monitoring ofrece previsiones meteorológicas precisas con hasta catorce días de antelación. Al contar con información sobre la velocidad del viento, los especialistas en fertilidad del suelo pueden planificar las aplicaciones de fertirrigación de manera más eficiente, evitando desperdicios y daños casuales a las hojas y frutos de los cultivos.

Previsión meteorológica para planificar las operaciones de fertirrigación
Previsión meteorológica para planificar las operaciones de fertirrigación.

Por lo tanto, los datos satelitales obtenidos del software Crop Monitoring hacen que la fertirrigación sea aún más precisa. Es un asistente confiable de todos que practican las técnicas de agricultura de precisión.