CURSO CALCULO, DOSIFICACION Y DISEÑO FERTIRIEGO NARRO2010

CALCULO, DOSIFICACION Y DISEÑO DE PROGRAMAS DE FERTIRRIGACION MC MAURICIO NAVARRO GARCIA Durante los últimos años la agricultura Mexicana se ha enfrentado a una serie de cambios sustanciales con el tratado de libre comercio, la globalización de mercados e insumos y con esto los altos niveles de competitividad requeridos y las normas y regulaciones fitosanitarias que hay que cumplir tanto para el mercado nacional como internacional. Esta circunstancia ha ocasionado fuertes incrementos en el costo de los fertilizantes sobre todo en los fertilizantes especializados utilizados en fertirrigación, a raíz de esto, los programas de nutrición a nivel nacional han cambiado fuertemente con la tendencia a fuertes desbalances nutrimentales pues mayormente comenzaron a seleccionarse los fertilizantes por su precio y financiamiento y no por los requerimientos fisiológicos de las plantas, así que es por demás importante reivindicar los principios básicos de la nutrición vegetal en la forma de calcular y dosificar fertilizantes. Además existe cada día más una creciente preocupación por el cuidado del suelo y del medio ambiente y con esto la tendencia a utilizar cada vez menos agroquímicos y mas compuestos orgánicos en los actuales programas de fertirrigación, en este otro contexto nuevamente la correcta dosificación y el correcto diseño de los programas de fertirrigación juegan un rol determinante. Existen varios métodos para calcular las dosis de fertilizantes para un ciclo de cultivo hortícola desde los más simples balances de entradas y salidas hasta los modernos computadores encargados del cálculo y dosificación precisa de los fertilizantes, por lo que haremos un abreve descripción de algunos de ellos: METODOS DE CALCULO DE DOSIS DE FERTILIZANTES I.- METODO DEL BALANCE Este es quizá el método más antiguo y más sencillo de calcular dosis de fertilización, se basa en un balance entre la demanda de nutrimentos del cultivo y la posible oferta de nutrimentos en el suelo esto corregido y ajusto por un factor de eficiencia de extracción para cada elemento mineral. DEMANDA – OFERTA DOSIS = --------------------------------------EFICIENCIA Donde:

Demanda: Extracción media del cultivo para un rendimiento dado (kg/ha) Oferta: Disponibilidad del nutrimento en el suelo (kg/ha) Eficiencia: Proporción de nutrimento absorbido por cada kilogramo aplicado

Este sencillo método es recomendable de utilizar en agrícolas de tecnificación bajaintermedia, como las hay muchas en nuestro país, especialmente si se carece de información técnica suficiente como para realizar una calibración con análisis de suelo y planta, o para cuando se trabaja con un cultivo especial del cuál no existe mucha información con respecto a su nutrición vegetal. II.- METODO DE CALIBRACION Este es quizá el método más utilizado por agricultores y compañías, se basa en la realización previa de una análisis completo de suelo para conocer el total de elementos contenidos y de ahí el disponible y puesto que existen comparativos con respecto a los niveles óptimos de concentración de elementos minerales en el suelo, se realiza un comparativo Contenido Vs Optimo y se fertiliza para elevar todos aquellos elementos que se encuentran de manera deficitaria. Cuando el técnico agrícola tiene ya experiencia en el manejo nutrimental también lo utiliza para diseñar de manera especial tratamientos destinados a corregir o palear efectos nocivos de aquellos elementos minerales que se encuentran de manera excesiva o toxica. Este método si es llevado a cabo año tras año con un correcto balance de entradas y salidas de nutrimentos en el suelo, puede garantizar no solo rendimientos aceptables si no también el mantenimiento de un adecuado nivel de fertilizad en el suelo

NIVELES DE CONCENTRACIÓN DE NUTRIMENTOS EN EL SUELO PARTES POR MILLÓN BAJO

MEDIO

ALTO

N-NO3

10

30

40

FOSFORO BRAY

10

20

30

POTASIO

100

MAGNESIO

150

250

200

250

500

1000

1500

3000

SULFATOS

50

80

120

FIERRO

4

6

10

ZINC

1

2

3

COBRE

3

6

10

MANGANESO

4

8

12

CLORO meq/lt

3

5

10

0.5

1

1.5

CALCIO

CARBONATOS meq/lt BICARBONATOS meq/lt

2

2.5

4

ANALISIS DE EXTRACTO DE PASTA SATURADA ELEMENTO

UNIDADES

CONCENTRACIÓN DE:

PH C.E

MMHOS/CM

A:

6.O

6.5

1.8

2.5

K

MEQ/LT

0.9

2.5

Ca

“

5

9

Mg

“

3

5

NO3

“

3

8

PO4

“

4

6

SO4

“

4

8

CO3

“

0

HCO3

“

2.5

NO3/K

“

2.2

2.5

K/Ca

“

0.2

0.3

Ca/Mg

“

1.3

2.5

K/Mg

“

0.2

0.4

RELACIONES

Los dos cuadros anteriores muestran los óptimos de concentración para fertilidad y salinidad que nos indica total y disponible respectivamente, estos dos cuadros pueden variar sus valores dependiendo del laboratorio con el que se calibre y de los métodos de extracción que utilice por lo que esta información no es de aplicación general, cada laboratorio deberá como obligación proporcionar la debida calibración en base a sus propios métodos de análisis. Normalmente muchos laboratorios manejan niveles de concentración tales como Muy bajo, Bajo, Medio, Alto y Muy alto, inclusive algunos manejan pequeñas gráficos con barras de diferente altura con el fin de facilitar la interpretación del análisis.

Una vez conocidos los estándares de interpretación se procede a la toma de muestras para análisis de suelo y se compara vs óptimo de concentración ANALISIS DE FERTILIDAD

RANCHO EL COLORADO

LABORATORIO: PHYTOMONITOR

DOLORES HIDALGO, GUANAJUATO

CULTIVO A ESTABLECER: TOMATE CARACTERISTICA

VALOR

CICLO P-V 2006 OPTIMO

INTERPRETACION

% M.O.

1.27

1.5

BAJO

PH

7.2

6.5

ALTO

C.E.(mmhos/cm)

1

1.25

NORMAL

NO3

12

22

BAJO

PPM

PO4

“

30.4

30

NORMAL

SO4

“

3.3

65

BAJO

K

“

190

150

NORMAL

Ca

“

3400

1500

ALTO

Mg

“

110

150

BAJO

Fe

ppm

2.2

12

BAJO

Zn

“

0.7

2

BAJO

Cu

“

3.5

1.5

NORMAL

Mn

“

7.5

8

NORMAL

B

“

0.69

1.5

BAJO

C.I.C (meq/100gr) TEXTURA

11.5 FRANC-ARCI-ARE

RECOMENDACIONES: Una vez conocidos los elementos minerales que se encuentran de manera deficitaria y conociendo la curva de extracción de nutrimentos por tonelada producida se diseña el

programa de fertirrigación contemplando todos y cada uno de 17 elementos minerales requeridos en la nutrición vegetal. RANCHO: SIETE REALES ING MAURICIO NAVARRO GARCIA CULTIVO: TOMATILLO ETAPA: INICIO DE FRUCTIFICACION CICLO P-V 2007 ANALISIS: EXTRACTO SATURADO LABORATORIO: PHYTOMONITOR ELEMENTO VALOR OPTIMO.S.FRANCOS INTERPRETACION PH C.E. NITRATOS(MEQ/LT) FOSFATOS(PPM) SULFATOS CLORUROS CARBONATOS BICARBONATOS SODIO RAS POTASIO CALCIO MAGNESIO FIERRO(PPM) COBRE(PPM) ZINC(PPM) MANGANESO(PPM) BORO(PPM)

7.8 1.0 1.30 0.56 2.54 2.4 0 4 5.35 3.97 0.64 3.14 0.49 2.2 3.5 0.7 7.5 0.69

6-7 1.2-2.5 3-8 2-4 4-8 < 10 0 1.5-4 < 10 < 10 1.2-5 4-8 2.5-4 12-20 3-10 1-3 5-12 0.5-1.5

ALTO LIG. BAJA BAJO BAJO BAJO NORMAL NORMAL ALTO NORMAL NORMAL BAJO NORMAL BAJO BAJO NORMAL BAJO NORMAL NORMAL

RECOMENDACIÓN: Incrementar en un 30% el ritmo de fertilización actual, dar una

fertilización de golpe inmediatamente con: 100 kg/ha nitrato de potasio, 20 lts acido fosfórico, 40 kg/ha de sulfato de magnesio. Dar dos aplicaciones foliares con 1kg/ha de fierro y zinc quelatados.

Posteriormente se pueden realizar ajustes al ritmo planeado de fertilización realizando análisis de solución de suelo o extractos de pasta saturada tal y como la muestra la gráfica anterior

IIII.- METODOS DE CALIBRACION CON SUSTANCIAS ORGANICAS DERIVADAS DE PROCESOS METABOLICOS Existen actualmente gran cantidad de métodos de análisis de plantas que pueden correlacionarse con el estado nutrimental de un cultivo y utilizarse de manera complementaria para calcular y dosificar fertilizantes. Algunos de los más importantes son: 3.1.- La utilización de medidores de clorofila para conocer el nivel de nitrógeno presente en la planta, y ajustar y regular la fertilización nitrogenada. 3.2.- Análisis de carbohidratos y polisacáridos en plantas para conocer su contenido en planta y fruta como índice nutrimental y de reserva especialmente en aquellos cultivos perenes en donde se acumulan reservas para cosechas venideras.

3.3.-Análisis de aminoácidos, derivados proteicos, cenizas y fibra para conocer el estado nutrimental del cultivo y determinar así su estado nutrimental. En algunas ocasiones este análisis bromatológico es también usado para determinar el valor forrajero en el caso de cereales y forrajes destinados al consumo animal.

METODOLOGIA PARA LA REALIZACION DE UN PROGRAMA DE FERTIRRIGACION Tomado de Fertirrigación de Cultivos Hortícolas en México, Navarro 2010. A continuación se muestran algunos de los principales aspectos a considerar antes de iniciar un programa de fertirrigación: 1. Seleccionar adecuadamente las tierras en donde se establecerá el cultivo considerando aspectos como su fitopatología, topografía, colindantes, aptitud agrícola, fertilidad, salinidad, etc. 2. Conocer y documentar el historial de las tierras en cuestión un mínimo de 5 años atrás, es importantísimo antes de diseñar un programa de fertirriego conocer los cultivos que fueron establecidos en el campo en cuestión, así como los programas nutrimentales que fueron usados anteriormente, los resultados obtenidos y la presencia anterior de algunas enfermedades terminales relacionadas con el cultivo a establecer a futuro, así como anteriores síntomas de deficiencia o toxicidad por elementos minerales encontrados en cultivos anteriores. De este aspecto pueden surgir algunos elementos de juicio técnico que ayuden a definir la posterior aplicación de algún elemento mineral que haya sido extraído del suelo durante algunos años y no haya sido repuesto y pudiese este constituir un factor limitante en la posterior nutrición vegetal, aspecto que podrá ser verificado en los análisis de suelo. Es de vital importancia el manejo nutrimental de los últimos ciclos de cultivo, las extracciones, fertilizaciones y sobre todo los rendimientos obtenidos con los anteriores manejos nutrimentales para poder analizar, corregir y predecir el futuro manejo del cultivo. 3. Realizar un análisis de suelo completo el cual incluya Fertilidad, Salinidad y Análisis Físico, Análisis de Agua químico-biológico y un Análisis Fitopatológico completo que incluya Hongos, Bacterias, Nematodos y Benéficos en el suelo. 4. Determinar la extracción de elementos minerales por tonelada producida del cultivo y material genético a utilizar. Si no se dispone de ella se puede mandar analizar una planta al laboratorio separando la fruta de la planta completa incluyendo raíz para así conocer la

cantidad extraída de elementos minerales por esta , tanto en planta como en fruta, es importante que la planta tenga toda la mayor cantidad de fruta posible sin que se le haya cosechado. Una vez que se conoce la cantidad de elementos minerales extraídos por una planta completa posteriormente solo se realiza una regla de tres considerando la densidad de población por hectárea utilizada. 5. Determinar la curva de producción de materia seca del cultivo, para esto se requiere conocer la fenología del cultivo así como la duración de cada una de las etapas fenológicas, como crecimiento, floración, cuajado, fructificación , etc. Si no se dispone de ella se puede obtener de ciclos anteriores o contiguos secando y pesando una planta completa cada 15 días durante todo el ciclo fenológico, para así conocer el ritmo de crecimiento del material genético en la zona agrícola en cuestión. Esto nos informará del ritmo normal de crecimiento del cultivo. 6. Una vez que se han realizado los respectivos análisis y se ha encontrado que fitopatológicamente y fértilmente el campo en cuestión es apto, se procede a determinar cuáles elementos minerales se encuentran deficitarios en el suelo y en el caso de suelos ligeros, pobres en materia orgánica y baja capacidad de intercambio catiónico se procederá a realizar una fertilización de fondo para elevar a un nivel adecuado cualquier elemento mineral que se encuentre deficitario. 7. Posteriormente se realiza la programación de las unidades fertilizante a utilizar (cantidad), cálculo de los equilibrios catiónicos y aniónicos (proporción), determinación de las formas químicas a utilizar (forma química o presentación), fertilizantes comerciales a utilizar (determinación de fuentes) y épocas de aplicación (época). Esta etapa puede ser llevada a cabo mediante diferentes técnicas de fertilización dependiendo de la disponibilidad y complejidad del sistema de inyección y control del fertirriego, así pues los sistemas sencillos de inyección con Venturis o bombas similares sin control automatizado se ajustaran mas a un SISTEMA NITROGENO BASE calculando unidades fertilizante por etapa fenológica en base a una curva de Materia seca, ajustando la nutrición al ritmo de crecimiento de la planta. Algunos sistemas más sofisticados de control e inyección en fertirriego los cuáles se basan en la automatización de estos procesos, control automático de pH, Conductividad Eléctrica, etc. podrá utilizar el sistema de CALCULO DE SOLUCIONES NUTRITIVAS EQUILIBRADAS IONICAMENTE y calculadas en mol/lt , meq/lt o ppm

EJEMPLO TEORICO PARA UN CICLO DE TOMATE SALADETE ESTABLECIDO EN SUELO CON MALLA SOMBRA

ETAPA

DURACION

% M.S.

EQUILIBRIOS N

P

K

Ca

Mg

I.-ESTABLECIMIENTO 0-8 DDT

0%

0

0

0

0

0

II.-CRECIMIENTO

5%

1

2

0.25

0.1

0.05

II.-FLORACION Y CUAJADO36-75 DDT

10 % 1

1

0.75

0.25

0.1

IV.-FRUCTIFICACION 1

76-110 DDT

20 % 1

0.5

1.5

0-5

0.25

V.-FRUCTIFICACION 2

111-149 DDT 25 % 1

0.5

2

0.5

0.25

VI.-FRUCTIFICACION 3

150-179 DDT 20 % 1

0-25

2

0.25

0.1

1

0.1

1.5

0.1

0.1

350

250

500

200

100

VII.-FINALIZACION

9-35 DDT

179-

EXTRACCION PROMEDIO

DDT 20 %

UNIDADES

(Navarro, 2010)

ETAPA % M.S. FERTILIZANTE

EQUILIBRIOS

UNIDADES

N

P

K

Ca

Mg

N

P

K

Ca

Mg

0

0

0

0

0

25

6

2.5

1.2

I.-0-8 DDT

0%

0

0

0

0

0

II.9-35 DDT

5%

1

2

0.25

0.25

0.125 18

II.36-75 DDT 10 % 1

1.5

0.75

0.4

0.2

35

38

37

8

4

IV.-76-110 DDT20 % 1

1

1.5

0-8

0.4

70

50

150

32

16

V.-111-149 DDT25 % 1

0.5

2

0.5

0.25

87

32

250

25

12

VI.150-179 DDT20 % 1

0-25

1.75

0.4

0.2

70

13

175

16

8

VII.179-

0.1

1.5

0.2

0.1

70

5

150

8

4

250

500

200

100

350

163

768

92

45

DDT20 % 1

EXTRACCION UNIDA350 (Navarro, 2010)

PLAN TEORICO EN UNIDADES TOTALES POR HECTAREA NITROGENO

350

FOSFORO

163

POTASIO

768

CALCIO

92

MAGNESIO

45