NUTRICIÓN VEGETAL Y SOLUCIONES NUTRITIVAS XI

Preparación de la disolución con fertilizantes simples cristalinos y ácidos fertilizantes
Se considerará el caso de la solución del Cuadro 17 y un agua de riego con la composición en miliequivalentes/litro (meq/l) del Cuadro 18.
Una forma de expresar estos aportes de fertilizantes sería en meq/l de sales binarias. Esto, que va a ser útil para posteriores cálculos, se hace en forma de cuadro de doble entrada, en la que en un eje figuran los aniones y en el otro los cationes. La suma total de aniones en miliequivalentes y la de cationes en miliequivalentes será la misma (18 meq/l totales) (Cuadro 19). Una vez incluidos en las celdas los meq/l totales de cada ion, el siguiente paso consiste en deducir las concentraciones en las casillas internas de forma que la suma de cada fila y de cada columna coincidan con los totales expresados en el Cuadro 19.
Los fertilizantes que tendremos que aportar serán por lo tanto las combinaciones de sales binarias que nos den los meq/l totales (lógicamente no consideramos como fertilizantes los cloruros (C1- ) ni el sodio (Na+). Una posibilidad es la que aparece en el Cuadro 20 (Posibilidad 1).
El camino a seguir en general y para este caso en concreto es:
1.°) Se incluyen los H+ como HNO3-
2.°) El Ca como Ca(NO3 )2
3.°) El NH4+ como NH4 NO3
4.°) El K+ como KNO3
5.°) El P como KH2PO4 (también podría haberse aplicado como H3PO4 y en caso excepcional como NH4H2PO4 ).
6.°) El resto de K+ como K2SO4-
7°) El Mg2+ como Mg SO4-


Cuadro 18. Composición del agua de riego, disolución ideal y aportes previstos para preparar la disolución de Hoagland y Arnon
Aniones (meq/l)** Cationes (meq/l)**
NO3-
H2PO4-
SO42-
HCO3-
C1
NH4-
K+
Ca2+
Mg2+
Na+ pH CE(mS cm2)
Agua de riego
-
-
1.0
3.5
1.0
-
-
2.0
2.0
1.5
Disolución ideal
14.0
1.0
4.0
-
-
1.0
6.0
8.0
4.0
-
Aportes previstos
14.0
1.0
3.0
-3.0*
-
1.0
6.0
6.0
2.0
-
* Equivale a añadir 3.0 me/l de H+. Se dejan 0.5 me/l de HCO3- como medida de seguridad para que en el agua haya capacidad tampón por los pequeños errores en la adición de ácidos.
Cuadro 19. Cuadro de doble entrada para diseñar la disolución de Hoagland y Arnon
Meq/l**
NH4+
K+
Ca2+
Mg2+
H+
TOTAL
NO3-
14.0
H2PO4-
1.0
SO42-
3.0
TOTAL
1.0
6.0
6.0
2.0
3.0
18.0
Cuadro 20. Diseño de la disolución de Hoagland y Arnon (Posibilidad 1)
meq/l**
NH4+
K+
Ca2+
Mg2+
H+
TOTAL
NO3-
1
4
6
3
14
H2PO4-
1
1
SO42-
1
2
3
TOTAL
1
6
6
2
3
18
Es decir, la solución nutritiva se prepararía utilizando los gramos de sales fertilizantes correspondientes a los meq/l que aparecen en el Cuadro 20 (los pesos equivalentes Peq de cada sal se indican en el Cuadro 15).
Para neutralizar los 3.5 meq/l de HC03- añadimos 3 meq/l de HN03 , dejando 0.5 meq/l de HC03- sin neutralizar. Como norma general se dejan 0.5 meq de HC03- para prever ligeros errores en la aplicación de ácido.
El cálculo de los mL de HN03 que hay que añadir se haría de la siguiente forma:
HN03 : (3 meq/l) (Pe HN03 mg/1meq) (1/HNO3 ml/g) (100/pureza) (1g/1000 mg).
Si la densidad δ del HN03 es por ejemplo:  = 1.41 g/ml y la pureza es del 70 %, los ml de ácido a añadir serían: (3) (63) (1/1.41) (100/70) (1/1.000) = 0.19 ml de HN03/L.
Para las sales fertilizantes los cálculos serían:
KN03 = (4 meq/L) (Peq KN03 mg/l meq) (1g/1000 mg) = (4) (101.1) (1/1000) = 0.404 g/L
Ca(NO3) 2 = (6 meq/L) (Peq Ca(NO3)24H2O) (1g/1000 mg) = (6)(118) (1/1000) = 0.708 g/L
NH4N03 = (1meq/L) (Peq NH4N03) (1g/1000 mg) = (1) (80) (1/1000) = 0.08 g/L.
K2S04 = (1meq/L) (Peq K2S04) (1g/1000 mg) = (1) (87.2) (1/1000) = 0.087 g/L.
MgSO4 = (2meq/L) (Peq MgSO4 7H20) (1g/1000 mg) = (2) (123.2) (1/1000) = 0.246 g/L.
KH2P04 = (1meq/L) (Peq KH2P04) (1g /1000 mg) = (1) (136.1) (1/1000) = 0.136 g/L.
Tanto el Ca(N03) 2 como el MgSO4 contienen agua de cristalización que hay que tener en cuenta en los pesos del fertilizante.
Existen otras posibilidades para aplicar los miliequivalentes de esta disolución utilizando otros fertilizantes. La elección de una posibilidad u otra estará condicionada por la disponibilidad, compatibilidad, solubilidad y precio de los fertilizantes.
Por ejemplo, se podría preparar esa misma solución iónica con las sales siguientes (Posibilidad 2) (Cuadro 21).
Cuadro 21. Diseño de la disolución de Hoagland y Arnon (Posibilidad 2)
meq/l*
NH4+
K+
Ca2+
Mg2+
H+
TOTAL
NO3-
5
6
3
14
H2PO4-
1
1
SO42-
1
2
3
TOTAL
1
6
6
2
3
18
Es decir, cambiando 1 meq/L de NH4N03 por 1 meq/L NH4H2P04 y en vez de 1 meq/L de KH2P04 añadir 1 meq/L más KN03 Este cambio implicaría la utilización de NH4H2P04, más soluble que el KH2P04 (según Cuadro 9) aunque el NH4H2P04 puede ser más difícil de conseguir.
Los gramos de sales fertilizantes por litro en esta segunda opción serían:
Para neutralizar los 3.5meq/L de HC03- añadimos 3 meq/L de HN03 igual que en el caso anterior, es decir 0.19 ml/L si usamos un HN03 del 70 % y densidad de 1.41 g/ml. El H3P04 también se podría utilizar, pero como de H2P04- sólo necesitamos 1meq/L, no podríamos añadir más de 1 meq/L de ese ácido, lo cual no bastaría para neutralizar la alcalinidad de los HC03- y necesitaríamos además añadir 2 meq/L de HN03.
KN03 = (5 meq/L) (Peq KN03 mg/l meq) (1g/1000 mg) = 0.505 g/L
Ca(NO3) 2 = (6 meq/L) (Peq Ca(NO3)24H2O) (1/1000) = 0.708 g/L
K2S04 = (1meq/L) (Peq K2S04) (1/1000) = 0.087 g/L.
MgSO4 = (2meq/) (Peq MgSO47H20) (1/1000) = 0.246 g/L.
NH4H2P04 = (1meq/L) (Peq NH4H2P04) (1/1000) = 0.115 g/L.
La solución fertilizante resultante contendrá además 1 meq/L de C1- y 1.5 meq/L de Na+ que contenía el agua.
Además del pH, es necesario controlar la CE de la disolución y considerar su incidencia en el cultivo correspondiente según su sensibilidad a las sales.
El método de análisis de la CE se basa en la medida directa con un conductivímetro. De forma aproximada se puede calcular dividiendo el número de miliequivalentes de cationes o aniones por 10 ó 12 (10 para conductividades bajas y 12 para las altas), (García Lozano et al, 1993), o bien los g/L de sales se dividen por 0.7 ó 0.9 para los dos casos considerados anteriormente. El resultado se expresa en mS cm-2 o en dS m-2.