Dinámica del Nitrógeno en Sustratos Artificiales

El nitrógeno es uno de los tres macronutrientes que permiten el desarrollo y producción de las plantas, en los sustratos que se usan en los invernaderos tropicales el nitrógeno tiene un comportamiento diferente en los sustratos que si se estuviera cultivando en suelo, en este documento vamos a discutir que aspectos deben tomarse en cuenta para obtener un mejor aprovechamiento del nitrógeno en zonas tropicales diferenciando muy bien de la dinámica en zonas templadas.
Pimentones sembrados en sustratos abonados con nitrógeno

El nitrógeno en los invernaderos


Dentro de los invernaderos el nitrógeno puede presentarse de varias maneras, si el sustrato es orgánico como en los cultivos ecológicos puede estar formando parte de las proteínas y aminoácidos en proceso de mineralización, también en el caso de los cultivos hidropónicos puede ser aplicado en forma de iones amonio e incluso en forma de iones nitratos, la urea es otra forma de nitrógeno que eventualmente se transforma en iones amonio. La dinámuica del nitrógeno en cultivos hidropónicos como NFT es diferente a la dinámica en sustratos inertes que trataremos en este documento, el nitrógeno en hidroponía propiamente dicha será tratado en otro artículo.


El nitrógeno en los sustratos orgánicos dentro de los invernaderos.


En el caso de los sustratos orgánicos propia de los cultivos ecológicos hay que estar pendiente de la relación carbono/nitrógeno, dado que si hay mucho carbono las bacterias pueden consumir gran parte del nitrógeno en el proceso de descomponer la materia orgánica presentando las plantas síntomas de deficiencia de nitrógeno a pesar de haber suficiente nitrógeno en el suelo, los sustratos provenientes de pasto molido tienden a presentar este problema, el aserrín de coco y el aserrín de madera presentan menos este problema dado que al ser principalmente lignina su descomposición es mas lenta y se comportan como la lana de roca o perlita.


Los sustratos orgánicos producto del compostaje de residuos de mataderos de pollo tienden a tener altos contenidos de nitrógeno y se recomienda no abonar con nitrógeno hasta bien avanzado el cultivo, dado que se pueden presentar problemas asociados a una mala relación nitrógeno/potasio por citar alguna de las que hemos observado en nuestro programa de asistencia técnica.


Los lodos del tratamiento de aguas residuales tienen comportamientos diversos dependiendo de las aguas que se estén tratando.

Los estiercoles descompuestos mas aún si están mezclados con orina de los animales son excelentes para subir el contenido de nitrógeno de los sustratos orgánicos.

El nitrógeno en los fertilizantes usados dentro de los invernaderos.


La forma de fertilizar con nitrógeno en los invernaderos en sustratos inertes es principalmente a través de la fertirrigación, sin embargo también se pueden usar fertilizantes de lenta liberación que se incorporan al sustrato antes de sembrar.


Normalmente el nitrógeno es aportado en los cultivos de invernaderos tropicales para cultivos hidropónicos en sustratos inertes en forma nítrica con los siguientes fertilizantes: Acido Nítrico, Nitrato de Calcio, Nitrato de Magnesio y Nitrato de Potasio.


En forma amoniacal para hidroponía en sustratos inertes se estilan los siguientes fertilizantes: fosfato monoamónico, fosfato diamónico, amoníaco, sulfato de amonio. La urea no contiene amonio pero las bacterias rápidamente la convierten en el ión amonio, igual consideración la tienen los fertilizantes a base de ureafosfatos.

Hay fertilizantes hidrosolubles con formulas 15-5-30, 18-18-18 y 13-40-13 que son mezclas de iones amonio y nitratos, balanceadas por el fabricante para producir la mejor respuesta de las plantas en condiciones promedio, esto significa que su uso debe hacerse con precaución porque en algunos casos la mezcla amonio/nitrato no es la mejor para su cultivo e incluso se comporta en forma diferenete si el cielo está nublado o si el cielo está despejado.


Finalmente citamos el nitrato de amonio que posee las dos formas de nitrógeno, sin embargo su uso está restringido en ciertos países por su poder para hacer explosivos.

Los iones de nitrógeno en los sustratos inertes de los invernaderos para cultivos hidropónicos.


Es importante destacar que las bacterias nitrificantes que son las que transforman los iones amonio en iones nitratos, se desarrollan bajo condiciones aeróbicas, por lo que en el proceso del riego debemos evitar condiciones de saturación de agua en el sustrato para favorecer el proceso de nitrificación, para ello también favorecemos la respiración de las raíces con un conveniente desempeño del cultivo, recomendamos leer el artículo sobre la respiración vegetal.

Deficiencia de nitrógeno por exceso de agua y falta de respiración de las raíces


Si se riega en exceso produciendo zonas de saturación de agua, se producen iones nitrito en vez de iones nitrato. Los iones nitrito son tóxicos para las plantas y puede provocar daños en las raíces y mermas de la producción. Un buen drenaje interno del sustrato con mezclas de aserrín de coco con mas cascarilla de arroz ayuda a resolver este problema, revisar que los agujeros de los canteros no se tapen también son de gran ayuda.


El ión amonio en ciertos niveles también es tóxico para las plantas, sin embargo bajo cierto nivel crítico resulta beneficioso el uso del ión amonio, mas aún que los fertilizantes amoniacales siempre son mas económicos que los nítricos. Cultivos como la lechuga son muy susceptibles al amonio y no debe usarse mas del 10% del nitrógeno en forma amoniacal, sin embargo en el tomate hemos llegado a usar el 50% del nitrógeno en forma amoniacal sin causar problemas en la planta, hay algunos híbridos de tomate mas susceptibles al amonio que otros por lo que recomendamos actuar con precaución.


En las zonas tropicales calidas con alta radiación se puede usar mas amonio que en las zonas frías o muy nubladas, cuando hay calor y alta radiación las plantas crecen muy rápido y transforman en aminoácidos y proteínas los iones amonio, por lo que dejan de ser tóxicos, si hace frío o el cielo está nublado hay que reducir la cantidad de ión amonio porque no va a ser transformado tan rápido y se puede producir la intoxicación del vegetal.

Como dato curioso el ion nitrato que no es tóxico para la planta y se puede acumular dentro de la hoja sin problemas tiene que ser transformado por la planta a ión amonio antes de ser convertido en proteínas.


Los iones de nitrógeno y el control del pH del sustrato inerte dentro de los invernaderos para cultivos hidropónicos.


La raíz hace una absorción activa del nitrógeno de los sustratos, la superficie de los pelos radicales actúan como una membrana que deja pasar iones de un lado para otro para equilibrar las cargas eléctricas, si absorbe un ión amonio que tiene una carga positiva tiende a dejar salir un ión H+, por otro lado si absorbe un ión nitrato que tiene carga negativa tiende a dejar salir un ión OH- para equilibrar la carga eléctrica.


Si salen muchos iones H+, el sustrato tiende a ponerse ácido y el pH baja, si salen muchos iones OH- el sustrato tiende a ponerse alcalino y el pH sube.


Igual sucede con el ión potasio que siempre es positivo, cuando la planta absorbe el ión potasio salen iones H+ , el sustrato se acidifica y el pH baja.


Cuando la planta crece vigorosamente y no tiene frutos absorbe mucho nitrógeno y cantidades moderadas de potasio, por lo que el pH del sustrato se comportará de acuerdo a la relación de nitratos/amonio, el pH sube con mucho nitrato y baja con mucho amonio.


Cuando la planta tiene una importante carga de frutos absorbe mucho potasio, con la consecuente liberación de iones H+ y el pH se puede acidificar si no se agrega grandes cantidades de nitratos, que hacen que la raíz libere iones OH- que equilibren la acidez que produce la absorción del potasio.


Medir el pH del agua de drenaje, o de la solución del sustrato permite inferir que nutrientes se están absorbiendo y hacer el correctivo de mas iones amonio o mas iones nitrato dependiendo de la necesidad de equilibrar el pH, sin embargo el pH también se puede corregir usando ácidos o hidróxidos pero este será tema de otro artículo .


En nuestro programa de asistencia técnica le explicamos a nuestros clientes que la suma de los iones amonio con los iones nitrato deben dar la cantidad de nitrógeno total que necesita el cultivo para su edad, si nos pasamos de nitrógeno perderemos dinero que se va en el agua de drenaje contaminando el medio ambiente, para ello recomendamos leer el artículo sobre impacto ambiental de los invernaderos.


Otra forma de corregir el pH principalmente para bajarlo, es con el uso de las ureafosfatos y el fosfato monoamónico que tienen fuerte poder acidulante, finalmente podemos usar el ácido nítrico que también acidifica el sustrato pero que en ciertos sitios está prohibido por ser precursor de explosivos.

Como acaban de apreciar hay muchas interacciones de los nutrientes en los sustratos, incluso con la fase de desarrollo del cultivo, si usted sospecha que está en uno de estos problemas le recomendamos visitar nuestro programa de asistencia técnica por Internet, allí le podemos ayudar a resolver su problema nutricional, incluso puede prevenir caer en un problema nutricional acudiendo preventivamente a nuestro programa de asistencia técnica.


En los cultivos en invernaderos no recomendamos recetas preestablecidas fijas que tanto se citan en Internet, basta que existan unos cielos nublados o unos muy soleados para que la receta que le dieron pase a causarle serios problemas a su cultivo. 
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Claves en fertirriego: Identificación de factores que aumentan la eficiencia de Nutrientes en Cultivos en Invernadero


La amplia experiencia de Israel en fertirrigación en invernaderos, está fundamentada en procesos de I+D de equipos y productos a lo largo de 40 años. En este periodo, no sólo han logrado dominar el desierto, sino compartido su experiencia y capacidad de trabajo para adaptar estas tecnologías en otros países — España, Turquía, México e incluso en China e India.

Las tecnologías desarrolladas por Amiad, Dan Sprinklers, Dead Sea, Eldar–Gal, Haifa, NaanDan, Netafim, Queen Gil, Rex, entre otras, han generado una verdadera transformación de los sistemas de producción en invernaderos, que quizás los mismos investigadores en Israel no habían imaginado décadas atrás, cuando realizaban las primeras pruebas de sus equipos. De hecho, en Israel existen aproximadamente 300 hectáreas de invernaderos dedicados a la validación de estas tecnologías, en estrecha colaboración con universidades y centros de investigación.

Automatización del Fertirriego en Invernaderos y Disponibilidad de Nutrientes

Actualmente, con el avance de los nuevos sistemas de agricultura protegida, los equipos de fertirriego en invernaderos son cada vez más sofisticados y completamente automatizados. Lo mismo ocurre con la disponibilidad de nutrientes, cuyas fórmulas se han tenido que adaptar a los cambios.

Sin embargo, aunque la mayoría de invernaderos cuenta con control automático de fertirriego y clima, y en campo abierto se instalan cada vez más sistemas de goteo, algunos productores no logran identificar las verdaderas ventajas de este sistema, que aporta los nutrientes de una manera localizada y mas eficiente.

Por lo anterior, hemos elaborado una breve revisión de los factores que deben ser tomados en cuenta para evaluar las aplicaciones de los sistemas de fertirrigación en invernaderos, aprovechar todas sus ventajas y maximizar la rentabilidad de los mismos, al aumentar los rendimientos obtenidos dentro de los invernaderos.

Como podrá verse, la solubilidad y la eficiencia de los nutrientes cuando se produce en invernaderos, dependen de varios factores que deben ser corregidos para evitar una mala operación.


Ventajas del fertirriego en invernaderos

Al utilizar fertirriego en invernaderos, los nutrientes son aplicados en forma exacta y uniforme, sólo al volumen radicular humedecido, donde están concentradas las raíces activas. El control preciso de la tasa de aplicación de nutrientes optimiza la fertilización, reduciendo el potencial de contaminación del agua subterránea causado por el lixiviado de fertilizantes.

Bajo riego por goteo, sólo el 20% del suelo es humedecido por los goteros, y si los fertilizantes son aplicados al suelo separadamente del agua, los beneficios del riego no se verán expresados en el cultivo en los invernaderos.

La entrega directa de fertilizantes a través del sistema de riego exige el uso de fertilizantes solubles y sistemas de bombas e inyectores para introducir la solución nutritiva en el sistema de riego en las casas de cultivo.

Entre los fertilizantes altamente solubles apropiados para su uso en fertirriego en sistemas de producción en invernaderos, destacan: nitrato de amonio, cloruro de potasio, nitrato de potasio, urea, monofosfato de amonio, monofosfato de potasio, etc.

En sistemas intensivos, tanto a campo abierto como en invernaderos, la solución nutritiva debe incluir calcio, magnesio y micronutrientes (Fe, Zn, Mn, Cu, B, Mo). El hierro debe ser suministrado como quelato, porque las sales de hierro (sulfato de hierro), son muy inestables en solución y el hierro precipita fácilmente. En caso utilizar de aguas duras para el riego dentro del invernadero, se debe tomar en cuenta el contenido de calcio y magnesio en dicha agua.

¿Simples o compuestos?

• Fertilizantes simples: Los agricultores pueden preparar sus soluciones madre nutritivas disolviendo y mezclando dichos fertilizantes simples, obteniendo así formulaciones con distintas concentraciones y relaciones N:P:K, según las necesidades nutricionales de cada cultivo y etapa fisiológica.

Soluciones NK, PK y NPK cristalinas con contenido de por lo menos 9-10% de nutrientes (N, P2O5, K2O) en base a urea, ácido fosfórico y cloruro de potasio (KCl), pueden ser preparadas fácilmente en el exterior del invernadero.

La solubilidad de los fertilizantes aumenta con la temperatura. Con una temperatura del agua de 10ºC, las solubilidades de KCl, KNO3 y K2SO4 y son 31, 21 y 9 g/100 g H2O respectivamente, mientras que a una temperatura de 20ºC las solubilidades aumentan a 34, 31 y 11 g/100 g H2O, respectivamente. Este aspecto es de gran importancia, dada las altas temperatras que se alcanzan dentro de los invernaderos.

• Fertilizantes compuestos. Los fertilizantes sólidos compuestos y las soluciones fertilizantes líquidas compuestas, son mezclas multinutriente ya preparadas, producidas especialmente para su uso en fertirriego en los invernaderos. Se presentan en una amplia gama de relaciones N:P:K, con o sin micronutrientes.

El nitrógeno está en forma de nitrato y de amonio en una relación adecuada, y el potasio es en base a KCl ó KNO3/K2SO4.

Un fertilizante sólido compuesto NPK 20-20-20 puede ser aplicado en las primeras etapas de un cultivo de tomate o melón en invernadero, y luego, en la etapa reproductiva — cuando la planta necesita menos fósforo y más potasio — cambiar a un fertilizante 14-7-21.


Cuestión de compatibilidad

La mezcla entre fertilizantes no compatibles y la interacción de los fertilizantes con el agua de riego, especialmente si se trata con aguas duras y/o alcalinas, puede ocasionar la formación de precipitados en el tanque de fertilización y la obturación de goteros y filtros , dentro y fuera del invernadero.

Esto puede evitarse con la elección correcta de fertilizantes y un manejo adecuado. El nitrato de calcio no puede ser mezclado con ningún fertilizante fosforado o sulfatado porque se forma un precipitado de sulfato o fosfato de calcio; cuando se mezcla sulfato de magnesio con fosfato de amonio forma un precipitado de fosfato magnésico.

El uso de dos tanques de fertilización para este propósito en un invernadero, permite separar a los fertilizantes que interactúan,  separando los fertilizantes con calcio, magnesio y microelementos, de los fertilizantes con fósforo y sulfato, evitando así la formación de precipitados.

Se recomienda el uso de fertilizantes de reacción ácida o la inyección periódica de ácido en el sistema de fertirriego para disolver precipitados y destapar los goteros.

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Preparando Soluciones Nutritivas: ¡CUIDADO con lo que MEZCLAS!


Compatibilidad de los fertilizantes
Ya que hay algunas combinaciones que no se deben hacer, son de compatibilidad moderada que se pueden hacer pero deben aplicarse en el corto plazo, y finalmente otras mezclas o combinaciones de productos que no tienen limitaciones.
Mezcla prohibidas:
- Sulfato de amonio con nitrato de calcio
- Nitrato de amonio con nitrato de calcio
- Acido fosfórico con nitrato de calcio
- Fosfato diamonico con nitrato de calcio
- Sulfato de potasio con nitrato de calcio
- Complejos N-P-K con nitrato de calcio
- Úrea con nitrato de calcio
- Úrea con soluciones nitrogenadas
- Úrea con complejos N-P-K
Mezcla de compatibilidad moderada
- Sulfato de amonio con úrea
- Sulfato de amonio con ácido fosfórico
- Sulfato de amonio con fosfatos monoamónico, diamónico y monopotásico
- Úrea con ácido fosfórico
- Úrea con fosfatos monoamónico, diamónico y monopotásico
- Úrea con sulfato de magnesio
- Nitrato de calcio con soluciones nitrogenadas
- Nitrato de amonio con ácido fosfórico
- Nitrato de amonio con fosfatos monoamónico, diamónico y monopotásico
- Nitrato de amonio soluciones nitrogenadas
- Nitrato de amonio con complejos N-P-K
- Acido fosfórico con soluciones nitrogenadas
- Acido fosfórico con complejos N-P-K
- Acido fosfórico con sulfato de magnesio
- Fosfatos monoamónico, diamónico y monopotásico con complejos N-P-K
- Sulfato de potasio con complejos N-P-K
- Soluciones nitrogenadas con complejos N-P-K
- Complejos N-P-K con sulfato de magnesio
Las mezclas o combinaciones entre estos mismos productos que no han sido señaladas en estos dos grupos (prohibidas y de compatibilidad moderada) se pueden realizar sin ningún tipo de limitaciones.

Los fertilizantes pueden clasificarse de acuerdo a diversos criterios, pero en principio para ser adecuados a la fertirrigación deben ser solubles. En cuanto se refiere al uso con el riego, se clasificaran en dos clases:
  • Fertilizantes líquidos abastecidos en forma de soluciones saturadas listas para usar sin necesidad de tratamientos previos. Si bien estos en general contienen menor concentración de nutrientes aumentando el costo de transporte y almacenamiento, su manejo en fertirriego es mas cómoda que con los fertilizantes sólidos.
  • Fertilizantes sólidos, fácilmente solubles que deben disolverse antes de comenzar la fertilización; el factor de solubilidad es distinto para cada tipo y composición, y generalmente aumenta con la temperatura.
Los dos tipos pueden ser simples o compuestos, desde el punto de vista de la composición de los nutrientes. Los fertilizantes simples contienen un solo nutriente y los compuestos contienen al menos dos o varios elementos nutritivos, a veces también microelementos. Estos últimos muchas veces están formulados para distintos etapas del desarrollo de un cultivo. El proveedor elige los grados variando las proporciones de N-P-K, de forma de preparar un programa de fertilización, es decir distintas formulaciones sincronizadas con las necesidades del cultivo.
De un fertilizante sólido interesa saber en primer lugar su solubilidad que como se dijo depende de la temperatura (Tabla 1) no sólo en su porcentaje máximo, sino que temperatura genera a una determinada concentración. Muchos fertilizantes al disolverse aumentan la temperatura de la solución (Reacción exotérmica) y otras la disminuyen (Reacción endotérmica). Con esta información al prepararse una solución multinutrientes deben disolverse los de reacción exotérmica para facilitar la disolución de los segundos.

Tabla 1. Variación de la solubilidad de varios fertilizantes al variar la temperatura.
TEMPERATURA (ºC)
0510202530
Fertilizante…………………………………….g/L…………………………………….
Urea680780850106012001330
Sulfato de amonio700715730750770780
Sulfato de potasio708090110120130
Cloruro de potasio280290310340350370
Nitrato de potasio130180210320370460

Se debe conocer también, como afecta el pH del agua de riego, y la conductividad eléctrica al final de la solución. Es muy importante contar con productos que sean de bajo equivalente salino. Esto es, debido a que los iones acompañantes de algunos productos no son absorbidos en altas cantidades, dejan residuos que elevan la salinidad del suelo, por ejemplo el cloruro de potasio ó nitrato de sodio.
En la actualidad es común atribuir a los fertilizantes solubles la característica de hidrosolubles, si bien los primeros son eficaces para aplicación directa al suelo, los segundos son los productos más idóneos para la inyección en todo tipo de sistemas de riego. Este tipo de fertilizantes se disuelve totalmente sin precipitados y forman una solución cristalina sin turbiedad.
Además de los objetivos de maximizar la cantidad y calidad de la producción, la composición óptima de fertilización debe resultar en una mínima polución del agua freática y de superficie, minimizar los riesgos de corrosión y taponamiento de los emisores de los sistemas de riego y distribución de agua, y por último minimizar los costos y gastos de fertilizantes y sistemas de aplicación de estos. Si bien la polución del agua aún dista de considerarse un problema es cada día mayor la preocupación en todos los ámbitos sobre este tema. El aumento de área bajo cultivos protegidos sobre las napas freáticas cercanas y utilizables como aguas potables incrementarán el problema. El segundo aspecto es importante ya que la formación de precipitados de calcio puede tener un impacto considerable en la amortización y el mantenimiento de sistemas de riego por goteo y micro-aspersión.

NITROGENADOS
El Nitrógeno es el principal nutriente que debe considerarse en la provisión por el riego, es el más fácil de manejar en fertirriego ya que hay muchas fuentes solubles y baratas. Las concentraciones más frecuentemente mencionadas como óptimas en la solución de suelo, son 200 a 250 ppm (mg/L) de N, y regulan las recomendaciones de fertilización en ese nivel. Comenzando el ciclo de cultivo con concentraciones menores, de 100 ppm, éstas se incrementan a medida que el cultivo crece, entra en floración y producción hasta 200 a 250 según los niveles de extracción. Este aumento se debe al aumento en las tasas de absorción del cultivo a medida que este crece y se desarrolla. Las cantidades totales a agregar por cultivo, dependen de los factores analizados antes; es decir, etapa de crecimiento del cultivo, modalidad de cosecha o gustos del mercado, variedad, etc.
Lo mas corriente es suministrar el nitrógeno como nitrato de potasio, de calcio y de magnesio, complementando con nitrato de amonio o urea. Es importante considerar la proporción de nitrato (NO3) y de amonio (NH4). La abundancia relativa de cada forma iónica tiene efectos considerables sobre la rizósfera. Una abundancia relativa de NO3 aumenta el pH y a la inversa, una de NH4 la acidifica. Esto trae consecuencias sobre los productos de solubilidad en los otros nutrientes, principalmente Ca, P y Mg. Debido a que los cationes, K, Ca y Mg son suministrados usualmente como nitratos, parte de estos cationes deberían ser aportados como sulfatos, aumentando la proporción de nitrato de amonio para cubrir la demanda de N y satisfacer la relación amonio y nitrato mencionada. De esta manera se supliría también azufre a las fórmulas, de las que las recomendaciones corrientes generalmente carecen.
La urea posee las ventajas de su solubilidad, su precio y su disponibilidad generalizada. Sin embargo debe adquirirse aquella específicamente formulada para fertirriego, ya que la corriente posee un “anticaking” que una vez disuelto puede tapar goteros. La principal desventaja es que necesita de mas días para transformarse en amonio en el suelo y condiciones más restrictivas para nitrificarse. Cuando las condiciones para una óptima nitrificación (altas temperaturas y bajo acidez) no ocurren, hay acumulación en exceso de amonio, creando condiciones desfavorables para la nutrición nitrogenada. En condiciones de condiciones pobres para fotosíntesis pobres (Luz, CO2, temperatura), la acumulación de NH4 es tóxica en la planta. Otra desventaja adicional es su alta solubilidad, ya que al igual que el nitrato de amonio, tiende a moverse con el agua hacia el frente de humedecimiento, y así perderse por lavado. Con equipos de riego de baja eficiencia puede causar deficiencias de aporte de N en exceso de agua.
El nitrato de amonio es quizá el fertilizante más popular para fertirriego. La concentración a emplear de este abono en el agua de riego debe ser como máximo de 1 g/L (1 kg/m3). Con esta concentración aumenta la conductividad eléctrica del agua en 1 mS/cm (dS/m ó mmho/cm) . En concentraciones superiores dan lugar a una conductividad eléctrica peligrosas. Otra característica es que no presenta elementos tóxicos ni deja residuos en el suelo; baja el pH del agua de riego.
El UAN es una mezcla líquida al 30 % de N de urea mas nitrato de amonio (50 % del N como urea, 25 % del N como amonio y 25 % del N como nitrato), y es de uso directo en fertirriego, y de hecho muy popular para esta forma de aplicación, tanto en cultivos intensivos con riego por goteo o micro-aspersión, o en cultivos extensivos con equipos de pivote o avance lateral.
El ácido nítrico se utiliza como corrector de pH de la solución nutritiva madre variando la dosis en función del volumen de solución y el pH que se desea obtener. Como tratamiento preventivo para evitar el riesgo de precipitaciones calcáreas, se utiliza el ácido nítrico en casos de aguas muy duras y en todos los riegos. Para fertirrigar con abonos no ácidos se lo utiliza a dosis que oscilan entre 75 a 300 cc/m3 de agua.
El nitrato de magnesio y el de calcio se utilizan mas bien para el aporte de calcio y magnesio. Tienen alta solubilidad y pasan inmediatamente a la solución del suelo, tanto el N como el Ca ó el Mg.

FOSFATADOS
El fósforo puede aplicarse con éxito con el sistema convencional incorporando al suelo las fuentes comunes antes del trasplante. Tiende a acumularse en el suelo, detectándose valores muy altos en sitios con mas de dos años consecutivos de cultivo. Un factor muy importante a considerar con el agregado de fósforo es su muy baja movilidad; una vez aplicado al suelo, se mueve a las raíces por difusión y no por flujo acuoso de masa. Por lo tanto, difícilmente puedan detectarse altas concentraciones de P apenas a algunos cm de deposición del emisor. Esto es importante en aquellos sistemas de riego de emisores muy espaciados (más de 40 cm) y microaspersores, ya que estos aplican el agua en la superficie, normalmente mas seca entre períodos de riego y con menos concentración de raíces. Por este motivo se está popularizando los métodos de riego que entierran la línea de goteros por debajo de la superficie del suelo. Así los emisores depositan el P y otros nutrientes donde la concentración de raíces es mayor. Originalmente el riego por goteo había comenzado enterrando las líneas de goteros, y por problemas de penetración de las raíces dentro de los goteros se lo descartó como método. La evolución en el mejor diseño de los goteros y evitó el problema de la invasión de raíces, y en algunas experiencias se detectan mejoras en al absorción de fósforo con este método.
Para la mayoría de los cultivos de 1 a 4 ppm en la solución de suelo es suficiente para el crecimiento, desarrollo y fructificación normales. Por procesos de fijación y adsorción, el agua de riego debe ser mucho más concentrada en P, en el orden de 10 a 50 ppm. Sin lugar a dudas, el método más eficiente para el suministro de fósforo por fertirrigación es por medio del agregado de ácido fosfórico. Posee la ventaja de su alta solubilidad y concentración. Generalmente se agrega en relación de 10:1 - 10:3 con el Nitrógeno. El ácido fosfórico es el fertilizante mas utilizado en riego por goteo tanto por su aporte de fósforo como por su acción desincrustante y de prevención de precipitados. El ácido fosfórico es incompatible con los abonos que aporten calcio y magnesio y las sales de hierro, tanto orgánicas como inorgánicas, ya que forma precipitados insolubles. Si no es posible formular el fósforo en la solución de fertirrigación, es posible ofrecer golpes de ácido fosfórico, al final de la operación de fertirrigar tal como se explicó anteriormente, como una acción de limpieza de los precipitados de Ca y Mg en los emisores. Algunas observaciones sugieren sin embargo, que esta práctica acorta la vida útil del diafragma en los goteros auto compensados. Otra desventaja derivada de este uso, indica que la acidez generada desde el emisor disuelve el calcio y lo arrastra hacia el frente de humedecimiento, mas allá de la zona de concentración de raíces, diminuyendo la disponibilidad de calcio y aumentando la incidencia de podredumbre apical
Como fuentes alternativas se ofrecen en el mercado, el fosfato monoamónico, el diamónico cristalinos y el fosfato monopotásico. Poseen las ventaja de una alta solubilidad y una alta proporción de cationes nutrientes, lo que le ofrece un bajo potencial salino. Los fosfatos monoamónico y diamónico son otros fertilizante fosfatado de uso menos difundido que el ácido fosfórico, aunque son los sólido mas utilizados en riego por goteo. No deben confundirse con los productos granulados usados para cultivos en general, ya que son productos cristalinos, con contenido algo mayor de nutrientes y mucho mayor solubilidad que los granulados. No son fertilizantes que generen salinidad. En cuanto al pH la reacción que producen es totalmente ácida.
El fosfato monopotásico es otro fertilizante de alta concentración por unidad de peso y aporta dos nutrientes en forma altamente soluble, de modo que no genera salinidad; es de reacción ácida.

POTÁSICOS
El potasio posee también poca movilidad en el suelo, ya que es mantenido con éxito en los sitios de intercambio. Sin embargo se moviliza mas que el fósforo y mucho menos que el nitrato o la urea. La concentración de K en el suelo en la vecindad del emisor, dependerá del poder regulador, en función de la cantidad y calidad del contenido de arcilla y materia orgánica. Las cantidades usuales en la solución de riego, oscilan entre 80 y 120 ppm al comienzo del desarrollo del cultivo para incrementarse progresivamente hasta alcanzar 300 y 350 ppm en el pico de la producción. Otras recomendaciones son algo mas conservadoras, llegando a máximos del orden de 250 ppm.
Cualquier fuente de potasio es igualmente efectiva para proveer este nutriente. Sin embargo, es importante la solubilidad y el anión acompañante, que debería ser absorbido como nutriente y no elevar innecesariamente la salinidad del medio.
La fuente más popular para formular fertilizantes líquidos es el nitrato de potasio. Presenta ventajas de solubilidad, alta concentración de potasio y además aporta nitratos en cantidades razonables, para suplir una buena parte de los requerimientos de nitrógeno. El grado de solubilidad varia fuertemente con la temperatura. Por ello en aguas de riego con alto nivel de bicarbonatos y calcio se deben bajar las dosis o bien acidular con ácidos nítrico o fosfórico. Desde el punto de vista de la salinidad conviene utilizar concentraciones menores a 1 g/L. En fertirrigación por goteo se aconseja no superar concentraciones de 0,5 g/L o sea 500 g/m3.
Igualmente efectivo y conveniente es el uso de fosfato monopotásico, aunque no está tan popularizado. El cloruro de potasio es la fuente más barata, es conveniente usarlo 1) donde no hay problemas de salinidad o alta conductividad de la solución, o cultivos sensibles al cloro 2) donde puede realizarse drenaje para no facilitar la acumulación del cloruro del suelo, aunque en regiones húmedas esto no es un problema. Tiene también la ventaja de su mayor solubilidad que le nitrato de potasio a temperaturas relativamente bajas
El sulfato de potasio cristalino es un fertilizante que a diferentes concentraciones, no influye en la temperatura final de la solución. En cuanto al pH, el sulfato de potasio genera una reacción alcalina. La salinidad que genera el sulfato de potasio a partir de una solución de 1 g/L es un poco superior a la generada por el nitrato. Entre sus ventajas suministra azufre en cantidades suficientes, necesarios para aquellos suelos de bajo contenido de materia orgánica, ausencia de agregado de estiércol o de otros fertilizantes con azufre en su fórmula. Debe utilizarse en dosis pequeñas y continuas; también puede combinarse con ácidos nítrico o fosfórico.

INDICE SALINO
Uno de los requisitos indispensables para lograr eficiencia en el sistema agua-suelo-planta es una baja salinidad, medida por la conductividad eléctrica (CE) de la solución fertilizante o solución de suelo. Lograrla, es también una preocupación de los productores, quienes a través de cultivos sucesivos en el mismo sitio incrementan los riesgos de acumulación de sales. En las regiones húmedas, cuando las coberturas plásticas son removidas temporariamente, el peligro de salinización disminuye por la acción de lavado de las aguas de lluvia.
A pesar del riesgo de una alta salinidad, ésta es mejor tolerada en períodos de alta intensidad lumínica. Los cultivos son mas tolerantes a niveles altos de CE (3.5 a 4.0 dS/m) bajo estas condiciones que con intensidad lumínica baja (hasta 2.5 a 3.0 dS/m). Por otra parte, una mayor salinidad es favorable para el desarrollo de sabor durante el período de maduración de los frutos, especialmente cuando esta es alcanzada levantando los niveles de K. Es peligroso sin embargo, regular el exceso de salinidad restringiendo los volúmenes de agua regados, ya que puede provocar entre otros problemas, una mayor incidencia de podredumbre apical.
Los fertilizantes son sales que contribuyen al aumento de la salinidad el agua de riego. La salinidad afecta principalmente la presión osmótica con que el agua es absorbida, requiriendo consecuentemente mayor energía para la planta. Los rangos usuales requeridos para el agua de riego no deberían exceder 3 dS/m. Cuando el agua de riego posee una conductividad eléctrica entre 0,25 y 0,75 dS/m, representa un moderado a alto peligro de salinización del suelo.
La operación de fertirrigar, al agregar fertilizantes, aumenta la concentración salina del agua de riego y también la de la solución del suelo, (Tabla 2). Experimentalmente se tiene que 10 meq/l de solución es aproximadamente 1 mS (ó 1 dS/m) de conductividad eléctrica de la solución. Un miliequivalente de sales solubles corresponden a 64 mg. En base a esta relación es posible controlar la fertilización por medio de la medición directa de la CE con un conductímetro, determinando directamente la concentración de la solución de riego. En los picos de máximos consumos de nutrientes en cultivos hortícolas de invernáculo, la concentración aportada por los nutrientes en el agua puede llegar a 15 a 20 meq/l, incrementando sensiblemente su salinidad en 1.5 a 2.0 mS adicionales al agua de irrigación. Bajo esas condiciones, especialmente cuando el agua excede 1.0 mS se deben extremar los cuidados en los iones acompañantes, minimizando aquellos no absorbidos por ejemplo Cl- ó SO4-.

Tabla 2. Variación de la CE al variar la concentración de nutrientes.

CONDUCTIVIDAD ELECTRICA (mS/cm)

2.03.04.05.0
Nutrientes……………mg/L……………
Nitrógeno (NO3)180310435560
Fósforo (P)40404040
Potasio (K)300500700900
Calcio (Ca)200330470600
Magnesio (Mg)406595120


PRODUCTOS FORMULADOS.
Existe una amplia gama de fertilizantes ternarios cristalinos solubles para aplicarlos en fertirrigación con una composición de N, P, y K que poseen un alto grado de solubilidad, además de generar un pH y una conductividad eléctrica adecuada. La disponibilidad en el mercado es amplia y las formulaciones muy diversas. Actualmente la tendencia del mercado es utilizar este tipo de productos, especialmente elaborados para fertirriego y mucho mas fácil de usar. Se entregan con información técnica adicional que orienta al productor y/o técnico para dosificar la cantidad necesaria para cada cultivo y en cada etapa de producción, evitando así subdosis o sobredosis.
Preparar mezclas balanceadas supone conjugar una serie de factores relacionados a las fuentes disponibles. Deben satisfacerse y optimizarse factores de precio por nutriente; peligro de excesiva salinización, de acidez y por supuesto a los requerimientos del cultivo. Un factor frecuentemente olvidado es la provisión de nutrientes secundarios, calcio (Ca), magnesio (Mg), azufre (S) y micronutrientes como zinc (Zn); hierro (Fe), manganeso (Mn), cobre (Cu) y boro (B). Además, a veces es muy difícil encontrar stock disponibles en lugares distantes de todas las fuentes posibles.

PREPARACION DE SOLUCIONES NUTRITIVAS
En invernaderos, donde se usa el método de dosificación cualitativa o proporcional, se prepara una solución madre o stock concentrada en el cabezal de riego. En el método de dosificación “cualitativa”, el fertilizante se aplica en forma proporcional a la lámina de agua. El agua de riego lleva una concentración fija de nutrientes corrientemente expresadas en unidades de concentración (ppm) y deriva de la inyección de cantidades precisas y en el momento exacto de una solución concentrada o madre donde los fertilizantes están disueltos. Estas soluciones nutritivas se preparan a partir de la dilución de soluciones madres concentradas.
La solución madre debe estar protegida de los factores ambientales que influyen en su composición como la luz, humedad, altas temperaturas etc. Para la preparación de una solución completa se deben preparar por separado por lo menos dos soluciones madre. Esto se debe a que existe incompatibilidad de ciertos iones a permanecer en solución a una elevada concentración, por ejemplo los iones fosfatos y sulfatos precipitan en presencia del ion calcio en soluciones concentradas. Otras combinaciones, p ej. sulfato de amonio y cloruro de potasio en el tanque reduce significativamente la solubilidad de la mezcla debido a la formación de sulfato de potasio. En aguas ricas en calcio y bicarbonatos, el sulfato de Ca (yeso) precipitará y tapará los goteros. La inyección de soluciones con urea inducirá la precipitación de carbonato de Ca debido al aumento del pH de la solución por la urea.
Si alguna sal presenta impurezas como el nitrato de calcio, se debe disolver independientemente y esperar la decantación para colocar el líquido sobrenadante en el tanque correspondiente. En cuanto a los micronutrientes es usual preparar soluciones muy concentradas usando alícuotas periódicamente. En las soluciones de hierro realizadas con quelatos como el EDTA se debe cuidar que el pH no sea superior a 6, ya que el hierro precipita en forma insoluble.
Es muy difícil generalizar sobre la óptima combinación de sales para dar una debida concentración de nutrientes debido a que la solubilidad depende de un cierto numero de factores siendo más importantes el pH, la concentración de las soluciones y la temperatura. Cualquier concentración de mas de dos productos reducirá la solubilidad de cada material por separado. La tabla 3 que se presenta a continuación es una guía apropiada, pero la base de un sistema de fertirrigación es el almacenamiento de dos soluciones madre, una conteniendo los iones fosfatos y otra conteniendo los iones calcio y magnesio, el resto de los nutrientes se agregan a estas soluciones madre.

PREPARACION
  1. Se deben pesar las sales individualmente, evitando en lo posible perdidas de material, asegurando una variación de mas o menos 5 % en una escala en gramos.
  2. Llenar el tanque con agua en un 10 % de su totalidad.
  3. Disolver cada sal separadamente en recipientes grandes y llenos de agua, y volcarlos en el tanque, repitiendo la operación hasta disolver totalmente la sal. Se puede utilizar agua caliente en caso de una difícil disolución.
  4. Disolver los micronutrientes primero y luego los macro.
  5. Cuando se trata de volúmenes pequeños se puede mezclar los sulfatos en forma seca antes de disolverse. Lo mismo con los nitratos y fosfatos.
  6. Dejar circular unos minutos la solución de nutrientes y medir el pH ajustándolo a 6 - 6,5, de ser necesario con ácido sulfúrico o con hidróxido de potasio. Un pH alto puede causar la precipitación del Fe, Mn, PO4, Ca y Mg que se insolubilizan.
  7. Tabla 4. Fuentes, concentración de nutrientes, índice salino y solubilidad de algunos fertilizantes más comunes disponibles en el mercado.

    CONTENIDO DE NUTRIENTES (%)
    FertilizanteSolubilidad1Indice Salino2NP2O5K2OCaMgS
    ACIDO FOSFORICO5285––72––––
    CLORURO DE POTASIO347116––60–––
    FOSFATO MONOAMONICO282301152––––
    FOSFATO DIAMONICO575341846––––
    FOSFATO MONOPOTASICO260––5234–––
    NITRATO DE AMONIO118310534–––––
    NITRATO DE CALCIO341053–17––24–
    NITRATO DE MAGNESIO423–11–––10–
    NITRATO DE POTASIO3167413–44–––
    SULFATO DE AMONIO7606921––––23
    SULFATO DE MAGNESIO26044––––1613
    SULFATO DE POTASIO11046––50––18
    UREA11937546–––––
    1 Solubilidad en gr./L (Kg/m3) a 20 ° C de la forma cristalina de la sal, de aquellos fertilizantes mas usados para preparar soluciones de fertirrigación.
    2 El índice salino se calcula por el incremento en presión osmótica producido por un peso igual de fertilizante relativo al nitrato de sodio (Indice Salino = 100).
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Abonado del Melón, extracciones y Dosis de Nutrientes para fertilización con Nitrógeno, Fósforo y Potasa


Abonado del Melón, extracciones y Dosis de Nutrientes para fertilización con Nitrógeno, Fósforo y Potasa
 

Para Melón, estas son las extracciones, fórmulas y Dosis de Nutrientes para abonado recomendadas de Nitrógeno, Fósforo y Potasa en Cultivos de Melones.
EXTRACCIONES DE cultivo de Melón
Extracciones de Nitrógeno para producción de 35 tm/ha de Melón   
Absorción de Nitrógeno por producción comercializada Kg/tm  |  Absorción de Nitrógeno por superficie kg/ha  |  Nitrógeno en residuos de cosecha kg/ha
3,2-4  |  110-140  |  30-40

Extracciones de Fósforo para producción de 35 tm/ha de Melón 
Absorción de Fósforo por producción comercializada Kg/tm  |  Absorción de Fósforo por superficie kg/ha  |  Fósforo en residuos de cosecha kg/ha
1,4-2,6  |  50-60  |  15-20

Extracciones de Potasa para producción de 35 tm/ha de Melón   
Absorción de Potasio por producción comercializada Kg/tm  |  Absorción de Potasio por superficie kg/ha  |  Potasio en residuos de cosecha kg/ha
7,1-9,4  |  250-330  |  80-100

DOSIS APROXIMADAS DE ABONADO PARA CULTIVO DE Melón
A modo orientativo, a continuación se indican las dosis de abonado que pueden emplearse para los niveles de producción especificados, si no se dispone de una información local de los servicios técnicos de agricultura que se haya obtenido mediante estudios técnicos en la zona.
Necesidades aproximadas de Nitrógeno, Fosforo y Potasa, P2O5 y K2O de cultivos de Melón para los niveles de producción indicados con riego por surcos.
Cultivo de Melón Al aire libre, parra una producción de entre 30-40 Tm/Ha:  
Necesidades de Nitrógeno N   (kg/ha)  |  Necesidades de Fósforo P2O5  (kg/ha)  |  Necesidades de Potasio K2O (kg/ha)
140-160  |   50-60  |  250-330    
En el caso del riego localizado, los valores indicados para el N deben reducirse un 15% si se considera la misma producción.

Cultivo de Melón en invernadero, parra una producción de entre 50-65 Tm/Ha, y riego localizado:   
Necesidades de Nitrógeno N  (kg/ha)  |  Necesidades de Fósforo P2O5  (kg/ha)  |  Necesidades de Potasio (kg/ha) 
220-260  |  80-100  |  370-400

CÁLCULO DE DOSIS DE ABONADO PARA CULTIVO DE Melón
Para determinar las dosis adecuadas de N a aplicar en el abonado en un caso concreto, se aplica la siguiente fórmula:
Necesidades de abonado con Nitrógeno = Necesidades de N (datos anteriores) x Fc – Nmin suelo – Nriego
donde: 
Fc es el factor de proporcionalidad entre la producción típica de la zona y la que aparece en los datos de arriba de necesidades aproximadas. 
Nmin suelo es el nitrógeno mineral en el suelo en la capa de 0-60 cm, poco antes de la siembra o plantación. 
Nriego es el N aportado en el agua de riego. En los cultivos de leguminosas, estas indicaciones para el cálculo de abonado nitrogenado mediante el balance de nitrógeno son de más difícil aplicación, ya que en este caso una parte importante de las entradas de N (fijación biológica) es de difícil cuantificación. 
Para calcular las dosis necesarias de Fósforo y Potasa a aplicar en el abonado en un cultivo determinado se puede utilizar la fórmula siguiente:
Necesidades de abonado Fósforo y Potasa = Necesidades de Fósforo y Potasio por el cultivo x Fc x Fs - PK Fósforo y Potasio restos de cosecha - PK Fósforo y Potasio productos orgánicos - K Potasio riego
donde: 
Fc es el factor de proporcionalidad entre la producción normal de la zona y la que se muestra en los datos de arriba de necesidades aproximadas.
Fs es el factor corrector en función de la riqueza del suelo en P y K asimilables . Los valores de Fs para los niveles Muy bajo, Bajo, Medio, Alto y Muy alto son: 1,5, 1,3-1,4, 0,8-1,2, 0,1-0,7 y 0, respectivamente. 
PK restos de cosecha, que se estiman a partir de los valores de las tablas.
PK productos orgánicos, que se estiman a partir de la información comercial, análisis químico o valores de tablas estándar.
K riego es el K aportado con el agua de riego. En los cultivos de invierno, se ha observado que, debido a las bajas temperaturas, es conveniente realizar una aplicación moderada (alrededor de un 50% de la dosis de restitución) de abono fosfatado, incluso en suelos con niveles altos de fósforo asimilable. 
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Forma de aportar los nutrientes minerales y orgánicos en cultivos hortícolas


Forma de aportar los nutrientes minerales y orgánicos en cultivos hortícolas

Estas son las formas de aportar los nutrientes minerales y orgánicos en cultivos hortícolas.
Los nutrientes se pueden aportar en forma mineral (fertilizantes minerales) o en forma orgánica (estiércol, purín, compost, etc.).
Dentro de los fertilizantes minerales podemos considerar las diferentes formas químicas que, para el nitrógeno son, básicamente, la amoniacal, la nítrica y la ureica.
Cuando se emplea riego tradicional, en el abonado de fondo se debe utilizar la forma ureica o amoniacal, porque están menos expuestas a la lixiviación, mientras que en los abonados de cobertera se recomienda emplear cualquiera de ellas, preferentemente las formas nítrico-amoniacales o nítricas.
Aunque la urea no tiene carga iónica y no se absorbe al suelo, debido a que se transforma con mucha rapidez en amonio, se lixivia con menos facilidad que el nitrato. En el caso que se emplee la fertirrigación, conviene tener en cuenta que cuando las temperaturas son bajas, un 25-50% del N aplicado debería estar en forma nítrica, mientras que en tiempo más cálido, como la nitrificación es más rápida a estas temperaturas, se pueden emplear las formas amoniacales en mayor proporción.
Enmiendas orgánicas
En la aplicación de enmiendas orgánicas al suelo, su calidad agronómica es un aspecto de crucial importancia.
En general, es recomendable aplicar productos orgánicos estabilizados e higienizados mediante un proceso de compostaje o similar, con la finalidad de reducir los posibles riesgos derivados de la aplicación de las materias orgánicas crudas, como la inmovilización del nitrógeno, la liberación de compuestos fitotóxicos, la presencia de microorganismos patógenos, semillas de malas hierbas, etc.
Asimismo, las enmiendas y los abonos orgánicos deben presentar unos contenidos de metales pesados inferiores a los máximos admisibles por las normativas vigentes. 

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Consejos prácticos de abonado en cultivos hortícolas - Recomendaciones de fertilización


Consejos prácticos de abonado en cultivos hortícolas - Recomendaciones de fertilización
A continuación se describen varios consejos prácticos de abonado en cultivos hortícolas y Recomendaciones de fertilización racional.
En los apartados anteriores se han resumido las principales ideas para determinar el abonado más apropiado de los cultivos hortícolas.
A continuación, se hacen algunas sugerencias que pueden ayudar a mejorar la eficiencia de los fertilizantes: 
La uniformidad en la distribución de los fertilizantes y del agua de riego aumenta la eficiencia del uso de los fertilizantes y del agua. 
Incorporación al suelo. Cuando se aplican abonos o enmiendas orgánicas conviene incorporarlos al suelo poco después de su aplicación para, así, disminuir las pérdidas de nitrógeno por volatilización o por escorrentía. 
Un buen manejo del riego reduce las pérdidas de agua por percolación profunda y, por tanto, reduce las pérdidas de nitrato por lixiviación. 
Si se producen lluvias importantes que hayan podido producir lixiviaciones o lavados importantes del nitrato, puede ser necesario realizar algún abonado nitrogenado adicional para compensar estas pérdidas.  
En el caso del riego por surcos o inundación, el fraccionamiento de las aplicaciones de los fertilizantes tiene que ser mayor en el caso de suelos más arenosos, pedregosos o poco profundos. 
Informarse en la zona. En cada Comunidad Autónoma, los Códigos de Buenas Prácticas Agrarias y los Servicios Técnicos de las Consejerías de Agricultura ofrecen información útil sobre el abonado de los cultivos hortícolas. 
En los cultivos de invierno es conveniente realizar una aplicación moderada (un 50% de la dosis de restitución) de abono fosfatado, incluso en suelos con niveles altos de fósforo asimilable. 

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