Manejar la fertirrigacion permite dosificar el agua junto con los nutrientes que necesitan los cultivos a lo largo de su ciclo productivo, decidir cuando 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, asi como las salidas en forma de extraccion del cultivo. Este documento profundiza mas sobre este topico para ayudar a optimizar el fertirriego.
Balance Nutricional
En el agua de riego se aportan nutrientes al balance nutricional
Para no repetir conceptos, la definicion de balance la realizamos en el articulo de balance hidrico, que recomendamos leer antes de leer este documento por ser varios aspectos presentes en ese articulo base de discusion de lo que trataremos en este escrito.
El balance nutricional no se diferencia mucho del balance hidrico, los fertilizantes suelen desplazarse con el agua y la dinamica del agua explica en gran medida la dinamica de los nutrientes con algunas excepciones que seran expuestas mas adelante.
Si el balance nutricional se desarrolla para definir cuando y cuanto regar, el balance nutricional define con que, cuanto y cuando fertilizar, la combinacion de los dos balances define con que, cuando y cuanto fertirrigar.
Las entradas de nutrientes ocurren por fertilizacion, aplicacion de materia organica, sedimentacion de suelo contenida en el agua desplazada de tierras mas altas, el polvo que tiene el aire que puede contener nutrientes, tambien puede subir del suelo profundo cuando ocurre capilaridad (descrito en el articulo sobre balance hidrico) y finalmente por nutrientes contenidos en el agua de lluvia y en el agua de riego.
Tambien hay que considerar como entrada la fijacion biologica, tanto simbiotica como no simbiotica del nitrogeno que no sera discutido en este documento.
Las salidas de nutrientes ocurren por consumo de los cultivos y las malezas, erosion tanto hidrica como eolica, lixiviacion, fijacion en las particulas de suelo y volatilizacion solo en el caso del nitrogeno.
Entradas de nutrientes al balance nutricional del suelo
La fertirrigacion incorpora fertilizantes al agua que luego incrementan el saldo del balance nutricional
Como mencionamos anteriormente las entradas por fertilizacion ocurren tanto con abonos edaficos que se aplican al suelo, como por los fertilizantes que se incorporan al agua de riego en el proceso conocido como fertirrigacion.
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 perdidas importantes, principalmente por los fertilizantes desplazados con el agua de escorrentia cuando ocurren lluvias intensas o cuando se maneja mal el riego por aspersion produciendo mucha agua de escrorrentia.
En el caso especial del nitrogeno ocurren perdidas por volatilizacion, el caso mas 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%. Tambien las perdidas de urea son importantes si la aplicacion es superficial y los suelos son de un pH superior a siete.
La aplicacion de fertilizantes con el agua de riego en forma de fertirrigacion, produce una eficiencia en el ingreso de los nutrientes al suelo casi del 100%, luego pueden ocurrir perdidas de nutrientes en el suelo pero eso lo discutiremos mas adelante cuando discutamos las salidas de nutrientes en el balance hidrico.
La mejor forma, de aplicar fertilizantes al suelo en forma edafica, es incorporandola al suelo, para ello, se puede aplicar al voleo, antes del ultimo pase de rastra, o mejor aun, es usar tecnicas como la sembradora abonadora de maiz, 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 organica que se aplica para mejorar las propiedades fisicas del suelo, por lo general contiene nutrientes que estaran disponibles para las plantas, en la medida en que ocurra la mineralizacion de la materia organica.
Es por ello, que en climas frios o sitios con mucha humedad, no estan disponibles con facilidad los nutrientes del abono organico, en el mismo ciclo de cultivo en que se aplican al suelo y la tecnica funciona mas bien como una alcancia, que va liberando progresivamente los nutrientes.
En los climas calidos, con suelos manejados con buen balance hidrico, se pueden tener disponibles los nutrientes muy rapido, incluso en el mismo ciclo de cultivo.
Para efectos de calculos del balance nutricional, no se considera como ingreso los nutrientes del abono organico, hasta tanto no haya ocurrido la mineralizacion y esten disponibles para ser absorbidos por las raices.
Si se desborda un rio 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 fertiles.
El polvo traido por el aire tiende a traer nutrientes, actualmente se acepta que la selva amazonica, desarrollo gran exuberancia, por los nutrientes que durante siglos trajeron los vientos provenientes del desierto del Sahara en africa, al ser el suelo arido y estar desnudo en el desierto, se crean tormentas de viento que levantan las arcillas del suelo y que despues de un largo viaje, tienden a caer con la lluvia en la selva suramericana, aportando todos los nutrientes que tenian los suelos del Sahara, que terminaron siendo dunas de arena, que al ser mas pesadas, no pueden viajar largas distancias con el viento.
La capilaridad, como se describio en el articulo sobre el balance hidrico, 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 aridos, 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 esta descrito en el articulos 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 anecdota citamos el caso de unos invernaderos, atendidos en nuestro programa de asistencia tecnica, que por causas que no discutiremos, se quedo sin flujo de caja, posteriormente se le acabo 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 presentara 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 ningun problema en ese sentido.
Deficiencia de calcio en fruto por pocas entradas al balance nutricional
La razon es que el agua de riego proveniente de un pozo, contenia suficiente calcio para atender los requerimientos del cultivo, mas aun que el problema del inventario de fertilizantes se presento en la epoca seca cuando la demanda de agua era muy alta, en consecuencia se aportaba mucho calcio con el agua de riego. Cuando empezo la epoca de lluvias y disminuyo la demanda de agua, empezo a presentarse la deficiencia de calcio en frutos, pero por suerte la empresa habia resuelto su problema de flujo de caja y pudo adquirir rapidamente el fertilizante necesario.
Otro caso presentado en nuestro programa de asistencia tecnica se presento 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 acumulandose en el sustrato y empezo a afectar el tamaño de los frutos, y la productividad se fue abajo, la solucion 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 atencion a los nutrientes contenidos en la fuente de agua que se acumulan odisminuyen del balance nutricional del suelo a lo largo del tiempo si aun 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 raices, por otra parte los nutrientes se consumen para producir frutos.
Los frutos se venden y salen del sistema agricola, por lo que es una perdida 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 estaran nuevamente disponibles cuando ocurra la descomposicion y mineralizacion de esa materia organica, de lo contratio tambien se produce una perdida de nutrientes por la eliminacion de ramas y hojas.
En el estado Guarico en Venezuela, es comun meter ganado a pastar en los lotes, despues de cosechar el maiz o el sorgo, en este caso la perdidas de nutrientes ocurren por venta de maiz y por venta de ganado, para estimar las salidas no debe considerarse solo 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 fertilizacion mas intensos que si solo producimos maiz o sorgo.
En el caso de los invernaderos es comun retirar todo el follaje y en algunos casos las raices del medio de cultivo, por lo que eso representa una perdida neta de nutrientes. En la agricultura organica se busca reciclar este material extraido y se vuelve a introducir al sistema una vez descompuesto por compostaje, cria de lombrices, etc.
En el caso de la agricultura convencional en invernaderos, deben reponerse todos los nutrientes extraidos en la venta de la cosecha y la eliminacion del follaje mas raices.
En el caso de la agricultura ecologica, deben reponerse los nutrientes extraidos 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 reposicion no se hace con fertilizantes inorganicos sinteticos, mas bien se prefieren estiercoles 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 articulo sobre fases de desarrollo y en el caso de hacer la fertirrigacion 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 tambien consumen fertilizante y compiten con el cultivo, ideal es mantenerlas bajo nivel de incidencia de malezas, en el articulo 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 metodos manuales o mecanicos de control tambien son utiles para que las malezas no se consuman los nutrientes del cultivo produciendo mermas en el rendimiento.
La erosion tanto hidrica como eolica, producen perdidas de nutrientes de los suelos, induciendo a la desertificacion, 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 vegetacion, es la mejor forma de frenar la erosion. Posteriormente, haremos un articulo sobre este tema. Volviendo al balance nutricional, indicamos que esta es una importante perdida de nutrientes para suelos de cultivos a campo abierto y es despreciable para cultivo en invernaderos.
La lixiviacion, 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 raices, 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 nitrogeno en forma de nitratos, los mas propensos a ser desplazados, luego iones como el potasio y finalmente el calcio y el magnesio.
Cuando la lixiviacion es muy intensa se producen suelos acidos ricos en aluminio que es el elemento mas dificil de desplazar en la lixiviacion. La lixiviacion en cultivos de campo abierto contamina las aguas profundas en el subsuelo.
En los sustratos de los invernaderos, la lixiviacion sale en forma de agua de drenaje, que tiende a contaminar rios, lagos y mares, recomendamos leer el articulo sobre impacto ambiental de los invernaderos donde se discute ese tema a profundidad. Muchos nutrientes costosos utilizados en los invernaderos, se pierden por esta via y reducir la lixiviacion es una forma de mejorar la rentabilidad de los invernaderos. Por otro lado producir lixiviacion a proposito, es una forma de corregir desbalances nutricionales, por diferencias en la tasa de absorcion de nutrientes.
La fijacion de nutrientes por las particulas de suelo es un tema que le interesa a los estudiosos de la edafologia, que no describiremos en este documento, por considerarlo poco relevante al tema que estamos tratando.
La volatilizacion si es importante conocerla, porque ocurre en tres escenarios, el primero fue descrito cuando hablabamos 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 amoniaco perdiendose por volatilizacion, para prevenir esas perdidas hay que controlar el pH del suelo o sustrato, mantenerlo entre 6 y 7 en el caso del suelo o sustratos organicos y mantenerlo entre 5,5 y 6 en el caso de sustratos inertes como el aserrin 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 nitrogeno 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 humedo, que permanece totalmente saturado de agua.
El balance nutricional y el software de fertirriego.
El software de fertirriego desarrollado por Agro tecnologia tropical, considera aspectos relevantes del balance nutricional, para gerenciar el fertirriego de los cultivos, no consideramos todos los factores, por lo descrito en el articulo sobre modelos matematicos 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 minimos, en comparacion a hacer los calculos en forma manual o por estimaciones visuales.
Entre las grandes ventajas, es almacenar los abonos edaficos aplicados y descontarlos de los requerimientos de los cultivos a lo largo del ciclo de cultivo, para indicar cuando empezar a aplicar abonos via fertirriego.
Un abono organico puede ser analizado por un laboratorio y al introducir esa informacion al sistema, el software estimara cuanto esta disponible para el cultivo a lo largo del ciclo.
El balance hidrico de lixiviacion versus ascenso capilar tiene influencia en el balance nutricional.
El aporte del agua de riego es descontada de los requerimientos de fertilizacion, 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 lixiviacion.
En el riego por aspersion acumula la demanda de nutrientes en los dias en que usted no riega, esperando el punto optimo de humedad para regar y luego le indica cuanto consumio el cultivo en ese periodo, para que usted reponga ese deficit via fertirriego, sin dejar aumentar mucho la conductividad electrica 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 critico, el software le sugiere hacer una fertilizacion edafica para reponer todo el fertilizante que no se incorporo via fertirriego.
Cuando hay excesos de nitrogeno en el balance nutricional, se estiman perdidas por volatilizacion y desnitrificacion.