El yeso agrícola, también llamado sulfato de calcio di-hidratado (CaSO4 .2H2O), es utilizado como enmienda para recuperar suelos sódicos degradados y mejorar propiedades como la infiltración de agua a través del perfil del suelo. Asimismo, el yeso es una fuente valiosa de calcio y azufre para las plantas, ya que del yeso puro el 79 % lo compone el sulfato de calcio y 21 % corresponde a agua. El sulfato de calcio contiene 23.3 % de calcio y 18.6 % de azufre, además de tener una solubilidad de 2.5 g/L, lo cual significa que es hasta 200 veces más soluble que la cal agrícola. Dicha solubilidad facilita la movilidad del calcio a través del suelo. En ocasiones se utiliza el yeso como alternativa para reducir la toxicidad por aluminio.
El calcio liberado por el yeso tiende a unirse con mayor afinidad que el sodio en sitios de intercambio, favoreciendo la lixiviación del sodio fuera de la zona radical. El yeso mejora las propiedades de suelos afectados con altos niveles de sodio, al reducir la densidad aparente, incrementar la permeabilidad e infiltración del suelo y reducir la formación de costras.
Aplicación de yeso agrícola en fertirriego
El yeso se puede aplicar de manera sólida o líquida. En forma sólida el yeso puede distribuirse con esparcidoras, ya sea como gránulos o polvo. En algunos casos, la disolución del yeso en el agua de riego es un método preferido, ya que evita el paso de maquinaria por el campo. La alta densidad del yeso (2.3 g/cm3) y la baja solubilidad son aspectos muy importantes a considerar al momento de introducirlo a un sistema de inyección de fertilizantes.
Asimismo para la aplicación de yeso agrícola mediante el sistema de riego es crítico el tamaño de las partículas, ya que este debe estar finamente molido en partículas de menos de 74 micrones de diámetro y además mantener una constante agitación en el tanque donde esta disuelto para evitar el asentamiento de partículas y con ello también evitar taponamientos.
Las aplicaciones de yeso mediante el agua de riego ofrecen varios beneficios, entre los que están: 1. El aumento de la concentración de soluto del agua de riego para mejorar la infiltración del agua en el suelo; 2. Disminución de la relación de absorción de sodio (RAS), de manera que el agua no contribuye a la sodicidad del suelo; 3. Suministro de calcio soluble a los cultivos frutales y otras plantas evitando problemas como pudrición apical en los tomates y bitter pit en manzanos; 4. Disminución del tiempo de respuesta de los suelos a la aplicación de yeso; y 5. Aumento en la uniformidad de la aplicación del yeso.
Equipo para la inyección de yeso
En 1989 en los Estados Unidos, después de varios esfuerzos, se registra la primera patente de un equipo de inyección de yeso que es utilizado hasta el día de hoy. A este equipo se le llamó “Sistema de disolución de yeso” y cuyo inventor es Jerry B. Rivers. Su diseño se basó en la aplicación de yeso con tamaños de partículas inferiores a 149 micrones, tamaño que estaba disponible en aquella época. A partir de su creación, este equipo ha sufrido mejoras. Los modelos recientes son más versátiles, que incluso se emplean para la inyección de otros fertilizantes como el sulfato de potasio.
Cuando se emplean sistemas de micro irrigación, es importante que la solución yeso-agua sea inyectada aguas arriba por los filtros del equipo, para asegurar que algunos materiales insolubles no obstaculicen a los emisores. El equipo está compuesto por:
Estanque. Está completamente cerrado, en su interior tiene el agitador con aspas. Dentro de este se contiene la mezcla entre el agua y el yeso.
Red de tuberías. Esta sirve para la conducción, permitiendo el ingreso de agua al estanque para preparar la mezcla y la extracción del yeso en suspensión.
Red de válvulas de retorno y de drenaje. El agua ingresa a través de una válvula ubicada al costado, pero en la parte superior del estanque. En el interior, el agua se mantiene en un nivel constante gracias a un flotador y válvula, componentes que permiten el ingreso de más agua conforme se extrae la solución con sulfato desde el estanque. El yeso se adiciona por la ventana existente en la parte superior del equipo.
Aspas. Se encuentran al interior del estanque y están ubicadas de forma alternada sobre un eje. Están fabricadas de acero inoxidable y el giro de dichas aspas está controlado por un motor exterior. Su función es la de mezclar el yeso con el agua, generando una suspensión.
Bomba. Es la encargada de impulsar la solución de yeso desde el estanque hacia la red de riego, pasando a través de un extractor. Asimismo, es el dispositivo encargado del movimiento de las aspas.
Extractor. Es una pieza cilíndrica que se encuentra unida en su extremo superior a la tubería de succión conectada a la bomba. Este dispositivo tiene un diseño que permite asegurar que la mezcla que sale del estanque hacia la red de riego es suficientemente homogénea y en una concentración correcta.
Sistema de filtración. Es el encargado de retener cualquier impureza existente dentro de la solución. Después de pasar la solución por este sistema de filtrado es inyectada al sistema de riego con la distribución necesaria.
Desafíos de la aplicación de yeso mediante fertirrigación
La principal preocupación de la inyección de yeso mediante el fertirriego es la obturación y taponamiento de distintos puntos del sistema de riego localizado. Una de las causas de este fenómeno ocurre cuando se agrega más yeso del que el sistema es capaz de disolver, aunque también cuando no se espera el tiempo suficiente entre la dilución y la inyección al sistema de riego suele presentarse este problema. Esto se puede prevenir al realizar la dilución apropiada, con suficiente agitación y en el tiempo necesario. La mezcla de yeso-agua en el tanque debe permanecer hasta que se alcance una homogeneidad en el color blanquecino, para finalmente inyectarlo al sistema de riego con constante agitación.
La inyección debe realizarse aguas arriba en el sistema de filtración para evitar obturación. Otro problema potencial de taponamiento puede evitarse absteniéndose de inyectar fertilizantes con contenido de fósforo en sistemas de riego que han tenido inyecciones de yeso hasta que las tuberías principales y las mangueras laterales se hayan lavado completamente. El calcio reacciona con el fósforo y forma precipitados insolubles de fosfato de calcio, los cuales son difíciles de eliminar del sistema.
Un desafío que se plantea con la aplicación de yeso mediante el sistema de fertirrigación, es aquel relacionado con el tamaño de partículas. Partículas de tamaños inferiores a la los orificios de las mallas, pero lo suficientemente densas para precipitar dentro de las tuberías al reducir la velocidad de flujo, representan un inconveniente, sobre todo en secciones de tuberías de más de 40 m de largo y goteros.
La mejor forma de abordar este problema es mediante la limpieza regular de las tuberías. Uno de los problemas más comunes que se tienen al inyectar yeso en el riego es aquel relacionado con la formación de cristales de carbonato de calcio (sarro en goteros). La formación de estos cristales se da al combinar iones de calcio liberados del yeso y los carbonatos del agua de riego en niveles importantes (100 mL/L). Cuando el agua tiene un pH superior a 7, es recomendable no aplicar el yeso mediante el sistema de riego. Una solución que se presenta para estos casos es la aplicación de ácido para limpiar posibles sedimentos en la tubería y goteros, además de procurar siempre acidificar el agua de riego previo a la mezcla de ésta con el yeso.
Para lograr ser eficientes con este último procedimiento, es necesario tener el análisis químico del agua para saber la cantidad de ácido a utilizar. Es necesario aplicar suficiente agua para superar las necesidades de evaporación de la cosecha y asegurar el movimiento hacia abajo del agua a través del perfil del suelo y más allá de la zona de raíces con el fin de mover las sales fuera del perfil.
La inyección de yeso mediante fertirrigación ayuda a reducir la compactación del suelo, ya que reduce el número de viajes a través del campo con equipo pesado. También permite la aplicación oportuna de nutrientes cuando son necesarios por el cultivo y los nutrientes pueden aplicarse uniformemente a través de un campo. La aplicación del yeso en forma sólida o inyectado por fertirrigación dependerá de las características del terreno (superficie o tipo de suelo), y de los recursos disponibles (sistema de riego, fuentes de yeso, entre otros).