Manejar la fertirrigación permite dosificar el agua junto con los nutrientes
que necesitan los cultivos a lo largo de su ciclo productivo, decidir cuándo y
cuanto fertilizar depende del conocimiento que tengamos del balance nutricional
del suelo o sustrato, para ello debemos conocer la cantidad de cada nutrientes
que tiene el suelo o sustrato originalmente, y cuantificar las entradas en forma
de fertilizaciones, así como las salidas en forma de extracción del cultivo.
Este documento profundiza más sobre este tópico para ayudar a optimizar el
fertirriego.
Balance Nutricional
En el agua de riego se aportan nutrientes al balance nutricional
Para no repetir conceptos, la definición de balance la realizamos en el
artículo de balance hídrico, que recomendamos leer antes de leer este documento
por ser varios aspectos presentes en ese artículo base de discusión de lo que
trataremos en este escrito.
El balance nutricional no se diferencia mucho del balance hídrico, los
fertilizantes suelen desplazarse con el agua y la dinámica del agua explica en
gran medida la dinámica de los nutrientes con algunas excepciones que serán
expuestas más adelante.
Si el balance nutricional se desarrolla para definir cuando y cuanto regar,
el balance nutricional define con que, cuanto y cuando fertilizar, la
combinación de los dos balances define con que, cuando y cuanto fertirrigar.
Las entradas de nutrientes ocurren por fertilización, aplicación de materia
orgánica, sedimentación de suelo contenida en el agua desplazada de tierras más
altas, el polvo que tiene el aire que puede contener nutrientes, también puede
subir del suelo profundo cuando ocurre capilaridad (descrito en el artículo
sobre balance hídrico) y finalmente por nutrientes contenidos en el agua de
lluvia y en el agua de riego.
También hay que considerar como entrada la fijación biológica, tanto
simbiótica como no simbiótica del nitrógeno que no será discutido en este
documento.
Las salidas de nutrientes ocurren por consumo de los cultivos y las malezas,
erosión tanto hídrica como eólica, lixiviación, fijación en las partículas de
suelo y volatilización sólo en el caso del nitrógeno.
Entradas de nutrientes al balance nutricional del suelo
La fertirrigación incorpora fertilizantes al agua que luego incrementan el
saldo del balance nutricional
Como mencionamos anteriormente las entradas por fertilización ocurren tanto
con abonos edáficos que se aplican al suelo, como por los fertilizantes que se
incorporan al agua de riego en el proceso conocido como fertirrigación.
Si el fertilizante es aplicado al voleo en la superficie del suelo, no se
debe considerar que el suelo recibe todo ese fertilizante, ya que pueden ocurrir
pérdidas importantes, principalmente por los fertilizantes desplazados con el
agua de escorrentía cuando ocurren lluvias intensas o cuando se maneja mal el
riego por aspersión produciendo mucha agua de escrorrentía.
En el caso especial del nitrógeno ocurren pérdidas por volatilización, el
caso más estudiado es con la urea que si se aplica al voleo con el suelo seco o
si hace mucho sol puede perderse casi en un 100%. También las pérdidas de urea
son importantes si la aplicación es superficial y los suelos son de un pH
superior a siete.
La aplicación de fertilizantes con el agua de riego en forma de
fertirrigación, produce una eficiencia en el ingreso de los nutrientes al suelo
casi del 100%, luego pueden ocurrir pérdidas de nutrientes en el suelo pero eso
lo discutiremos mas adelante cuando discutamos las salidas de nutrientes en el
balance hídrico.
La mejor forma, de aplicar fertilizantes al suelo en forma edáfica, es
incorporándola al suelo, para ello, se puede aplicar al voleo, antes del último
pase de rastra, o mejor aún, es usar técnicas como la sembradora abonadora de
maíz, que entierra el fertilizante en un surco a 5 cm del hilo donde siembra la
semilla. En el caso del tabaco y muchas hortalizas se realiza un abonado antes
de practicar un aporque al cultivo.
La materia orgánica que se aplica para mejorar las propiedades físicas del
suelo, por lo general contiene nutrientes que estarán disponibles para las
plantas, en la medida en que ocurra la mineralización de la materia
orgánica.
Es por ello, que en climas fríos o sitios con mucha humedad, no están
disponibles con facilidad los nutrientes del abono orgánico, en el mismo ciclo
de cultivo en que se aplican al suelo y la técnica funciona más bien como una
alcancía, que va liberando progresivamente los nutrientes.
En los climas cálidos, con suelos manejados con buen balance hídrico, se
pueden tener disponibles los nutrientes muy rápido, incluso en el mismo ciclo de
cultivo.
Para efectos de cálculos del balance nutricional, no se considera como
ingreso los nutrientes del abono orgánico, hasta tanto no haya ocurrido la
mineralización y estén disponibles para ser absorbidos por las raíces.
Si se desborda un río que contiene sedimentos estos van a incrementar el
balance nutricional del suelo que recibe el agua desbordada, es por ello que los
suelos de vega son muy fértiles.
El polvo traído por el aire tiende a traer nutrientes, actualmente se acepta
que la selva amazónica, desarrolló gran exuberancia, por los nutrientes que
durante siglos trajeron los vientos provenientes del desierto del Sahara en
Ãfrica, al ser el suelo árido y estar desnudo en el desierto, se crean
tormentas de viento que levantan las arcillas del suelo y que después de un
largo viaje, tienden a caer con la lluvia en la selva suramericana, aportando
todos los nutrientes que tenían los suelos del Sahara, que terminaron siendo
dunas de arena, que al ser más pesadas, no pueden viajar largas distancias con
el viento.
La capilaridad, como se describió en el artículo sobre el balance hídrico,
ocurre cuando el suelo tiende a secarse en su superficie y sube el agua de las
profundidades del suelo en forma capilar, en ese flujo el agua, puede arrastrar
nutrientes que previamente estaban disponibles en el subsuelo, pasando a estar
disponibles para las plantas. El caso extremo ocurre cuando en lugares muy
áridos, el agua capilar arrastra gran cantidad de sales a la superficie del
suelo, produciendo gran salinidad, que impide el desarrollo de los cultivos.
El agua de lluvia y el agua de riego, por lo general contienen nutrientes,
esto está descrito en el artículos sobre las fuentes de agua, el aporte de
nutrientes del agua de riego, debe considerarse para hacer el balance
nutricional del suelo o sustrato.
Como anécdota citamos el caso de unos invernaderos, atendidos en nuestro
programa de asistencia técnica, que por causas que no discutiremos, se quedó sin
flujo de caja, posteriormente se le acabó el inventario de nitrato de calcio y
no pudo reponer el inventario, en consecuencia estuvo meses regando sin aplicar
nitrato de calcio. Lo normal es que se presentará un gran problema por
deficiencia de calcio en los tomates que son muy susceptibles a falta de ese
nutriente, la sorpresa es que no hubo ningún problema en ese sentido.
Deficiencia de calcio en fruto por pocas entradas al balance nutricional
La razón es que el agua de riego proveniente de un pozo, contenía suficiente
calcio para atender los requerimientos del cultivo, más aún que el problema del
inventario de fertilizantes se presentó en la época seca cuando la demanda de
agua era muy alta, en consecuencia se aportaba mucho calcio con el agua de
riego. Cuando empezó la época de lluvias y disminuyó la demanda de agua, empezó
a presentarse la deficiencia de calcio en frutos, pero por suerte la empresa
había resuelto su problema de flujo de caja y pudo adquirir rápidamente el
fertilizante necesario.
Otro caso presentado en nuestro programa de asistencia técnica se presentó
con unos invernaderos regados con agua rica en magnesio, en el primer ciclo no
hubo problemas y el rendimiento fue muy bueno, posteriormente el magnesio fue
acumulándose en el sustrato y empezó a afectar el tamaño de los frutos, y la
productividad se fue abajo, la solución al final fue cambiar el sustrato.
Lo descrito anteriormente es que los nutrientes contenidos en el agua de
riego pueden ser una diferencia entre tener una gran productividad o tener
perdidas en el cultivo y debe prestarse atención a los nutrientes contenidos en
la fuente de agua que se acumulan odisminuyen del balance nutricional del suelo
a lo largo del tiempo si aún habiendo pequeños deficits o excesos.
Salidas de nutrientes del balance nutricional del suelo o sustrato.
El consumo de nutrientes de los cultivos depende de la edad y de la
productividad esperada, parte de esos nutrientes se consumen para producir
hojas, ramas y raíces, por otra parte los nutrientes se consumen para producir
frutos.
Los frutos se venden y salen del sistema agrícola, por lo que es una pérdida
neta de nutrientes que debe ser repuesta, por otro lado si las hojas y ramas son
incorporadas al suelo al finalizar el cultivo, esos nutrientes estarán
nuevamente disponibles cuando ocurra la descomposición y mineralización de esa
materia orgánica, de lo contratio tambien se produce una perdida de nutrientes
por la eliminación de ramas y hojas.
En el estado Guárico en Venezuela, es común meter ganado a pastar en los
lotes, después de cosechar el maíz o el sorgo, en este caso la perdidas de
nutrientes ocurren por venta de maíz y por venta de ganado, para estimar las
salidas no debe considerarse sólo el consumo de los animales ya que parte de
esos nutrientes son devueltos al suelo con las excretas de los animales, la
perdida de nutrientes ocurre en el animal que se va para la venta, esto hace que
debamos considerar niveles de fertilización más intensos que si solo producimos
maíz o sorgo.
En el caso de los invernaderos es común retirar todo el follaje y en algunos
casos las raíces del medio de cultivo, por lo que eso representa una pérdida
neta de nutrientes. En la agricultura orgánica se busca reciclar este material
extraído y se vuelve a introducir al sistema una vez descompuesto por
compostaje, cría de lombrices, etc.
En el caso de la agricultura convencional en invernaderos, deben reponerse
todos los nutrientes extraídos en la venta de la cosecha y la eliminación del
follaje mas raíces.
En el caso de la agricultura ecológica, deben reponerse los nutrientes
extraídos por la cosecha, los cuales son vendidos y salen del inventarios
nutricional del sistema, esto nos indica que no son sistemas cerrados
autosustentables, siempre debemos agregar nuevos nutrientes provenientes del
exterior, al sistema, para que el mismo mantenga su balance nutricional. Esta
reposición no se hace con fertilizantes inorgánicos sintéticos, más bien se
prefieren estiércoles o material compostado.
La salida por consumo de nutrientes por el cultivo se puede estimar a lo
largo del ciclo productivo, tal como se describe en el artículo sobre fases de
desarrollo y en el caso de hacer la fertirrigación se puede hacer coincidir las
entradas con las salidas para mantener el balance estable, siendo esta la
principal salida del sistema en un cultivo bien conducido, por eso debemos ir
aumentando progresivamente la cantidad de fertilizante que se le aplica al
cultivo a lo largo de su vida.
Las malezas también consumen fertilizante y compiten con el cultivo, ideal es
mantenerlas bajo nivel de incidencia de malezas, en el artículo sobre el factor
limitante se describe que una forma de mantener las malezas controladas, la cual
consiste en hacer un abonado justo para el cultivo, para que las malezas no
consigan nutrientes para producir un crecimiento exuberante. El uso de
herbicidas y métodos manuales o mecánicos de control también son útiles para que
las malezas no se consuman los nutrientes del cultivo produciendo mermas en el
rendimiento.
La erosión tanto hídrica como eólica, producen perdidas de nutrientes de los
suelos, induciendo a la desertificación, todas las medidas que se puedan tomar
para evitar esos problemas, en especial en suelos con mucha pendiente, son
convenientes, en todo caso mantener el suelo cubierto de vegetación, es la mejor
forma de frenar la erosión. Posteriormente, haremos un artículo sobre este tema.
Volviendo al balance nutricional, indicamos que esta es una importante pérdida
de nutrientes para suelos de cultivos a campo abierto y es despreciable para
cultivo en invernaderos.
La lixiviación, se produce cuando hay riegos en excesos o lluvias
prolongadas, el agua tiende a infiltrar y saturar de agua el perfil del suelo,
llenando los macro y microporos de agua. Cuando el suelo tiene buena porosidad,
el agua profundiza hasta las capas profundas del suelo, quedando fuera del
alcance de las raíces, en ese movimiento del agua se desplazan nutrientes
disueltos que salen del sistema y dejan de estar disponibles para la planta,
bajando el saldo del balance nutricional.
Hay nutrientes, como el nitrógeno en forma de nitratos, los más propensos a
ser desplazados, luego iones como el potasio y finalmente el calcio y el
magnesio.
Cuando la lixiviación es muy intensa se producen suelos ácidos ricos en
aluminio que es el elemento mas difícil de desplazar en la lixiviación. La
lixiviación en cultivos de campo abierto contamina las aguas profundas en el
subsuelo.
En los sustratos de los invernaderos, la lixiviación sale en forma de agua de
drenaje, que tiende a contaminar ríos, lagos y mares, recomendamos leer el
artículo sobre impacto ambiental de los invernaderos donde se discute ese tema a
profundidad. Muchos nutrientes costosos utilizados en los invernaderos, se
pierden por esta vía y reducir la lixiviación es una forma de mejorar la
rentabilidad de los invernaderos. Por otro lado producir lixiviación a
propósito, es una forma de corregir desbalances nutricionales, por diferencias
en la tasa de absorción de nutrientes.
La fijación de nutrientes por las partículas de suelo es un tema que le
interesa a los estudiosos de la edafología, que no describiremos en este
documento, por considerarlo poco relevante al tema que estamos tratando.
La volatilización si es importante conocerla, porque ocurre en tres
escenarios, el primero fue descrito cuando hablábamos de la urea aplicada como
fertilizante, las otras dos ocurren dentro del suelo o sustrato.
Un suelo o sutrato con pH alto, puede transformar los nitratos en amonio y
posteriormente en amoníaco perdiéndose por volatilización, para prevenir esas
pérdidas hay que controlar el pH del suelo o sustrato, mantenerlo entre 6 y 7 en
el caso del suelo o sustratos orgánicos y mantenerlo entre 5,5 y 6 en el caso de
sustratos inertes como el aserrín de coco o la perlita.
La segunda perdida dentro del suelo o sustrato, ocurre en condiciones de
exceso de agua y falta de oxigeno, en esos casos los microorganismos reducen el
nitrato a nitrito y posteriormente a nitrógeno molecular, que se volatiliza
perdiendo la disponibilidad de este nutriente en el suelo. El riego por goteo,
tanto fuera como dentro de los invernaderos es relevante ese problema,
especialmente en la zona del bulbo húmedo, que permanece totalmente saturado de
agua.
El balance nutricional y el software de fertirriego.
El software de fertirriego desarrollado por Agro tecnología tropical,
considera aspectos relevantes del balance nutricional, para gerenciar el
fertirriego de los cultivos, no consideramos todos los factores, por lo descrito
en el artículo sobre modelos matemáticos que recomendamos visitar, por lo que
este modelo tiene posibilidades de error, que deben ser corregidos por
evaluaciones del agricultor en el campo, pero que los mismos son mínimos, en
comparación a hacer los cálculos en forma manual o por estimaciones
visuales.
Entre las grandes ventajas, es almacenar los abonos edáficos aplicados y
descontarlos de los requerimientos de los cultivos a lo largo del ciclo de
cultivo, para indicar cuándo empezar a aplicar abonos vía fertirriego.
Un abono orgánico puede ser analizado por un laboratorio y al introducir esa
información al sistema, el software estimará cuanto está disponible para el
cultivo a lo largo del ciclo.
El balance hídrico de lixiviación versus ascenso capilar tiene influencia en
el balance nutricional.
El aporte del agua de riego es descontada de los requerimientos de
fertilización, cuando hay excesos, es decir que la cantidad de un nutriente
contenido en la fuente de agua de riego es superior a la demanda del cultivo
emite un alerta y almacena ese excedente para consumos posteriores, si supera
cierto umbral emite alertas de riegos excedentarios para inducir
lixiviación.
En el riego por aspersión acumula la demanda de nutrientes en los dias en que
usted no riega, esperando el punto óptimo de humedad para regar y luego le
indica cuanto consumió el cultivo en ese período, para que usted reponga ese
deficit vía fertirriego, sin dejar aumentar mucho la conductividad eléctrica del
agua de riego, para no producir quemado en el follaje. Si usted no logra
incorporar todos los nutrientes y se llega a un umbral crítico, el software le
sugiere hacer una fertilización edáfica para reponer todo el fertilizante que no
se incorporó vía fertirriego.
Cuando hay excesos de nitrógeno en el balance nutricional, se estiman
perdidas por volatilización y desnitrificación.