Inyección de Fertilizantes para Riego en Sistemas de Fertirrigación

 

Autor: Ing. Fernando Hernández

Hacer fertirriego es aplicar agua con el riego mezclada con fertilizantes en la proporción justa que necesitan las plantas, para lograr esto hay que disolver el fertilizante y mezclarlo con el agua de riego, la técnica más utilizada es hacer soluciones concentradas de fertilizantes que posteriormente se diluyen en agua de riego para lograr la concentración de los nutrientes ideales para las condiciones de cultivo a una edad dada y con unas condiciones climáticas definidas. Este documento pretende describir las formas de mezclar el fertilizante con el agua para hacer el fertirriego.

 

Disolver el fertilizante en el agua de riego directamente

 

La primera forma de hacer fertirriego es definir la cantidad de agua de riego que requiere el cultivo y partiendo de la concentración de nutrientes que se desea alcanzar, se disuelven los fertilizantes directamente en el volumen de agua a utilizar.

Esta técnica es particularmente útil cuando la superficie a regar es pequeña y en consecuencia el volumen de agua a utilizar es pequeño, entre otras aplicaciones están los huertos caseros, experimentales y en el caso de la  producción comercial para la producción de plántulas en bandejas cuando es el mismo agricultor que produce sus plantas.

En nuestra experiencia dentro de nuestro programa de asistencia técnica, encontramos agricultores que poseen un invernadero de 2500 m2 y lo pretenden sembrar con aproximadamente 8000 plantas de pimentón o tomate, para ello hacen su semillero dentro del mismo invernadero que van a sembrar y el consumo máximo del semillero es de  un tambor o dos de agua en el riego, dependiendo si hace mucho sol o está nublado. En este ejemplo es fácil disolver un kilogramo de fertilizante 13-40-13 y un kilogramo de nitrato de calcio para aplicarlo en el riego. Para conocer mas sobre la producción de plántulas en inrevernaderos recomendamos visitar nuestro artículo sobre semilleros en invernaderos.

El tambor se disuelve el abono con el agua y se aplica al semillero ya diluido

Una ventaja de hacer soluciones diluidas directamente es que se puede manejar en forma compatible sustancias que en soluciones concentradas son incompatibles, ese es el caso de un fertilizante rico en fósforo como el 13-40-13 que se puede mezclar con el nitrato de calcio cuando en una solución concentrada es imposible dado que se producen precipitados de fosfato de calcio.

Otra ventaja es poder utilizar sustancias poco solubles en agua como el yeso, conocido científicamente como sulfato de calcio, esta sustancia en soluciones concentradas es insoluble, pero  en el caso de soluciones diluidas es perfectamente soluble.

En un período de escases en el mercado,  de nitrato de calcio logramos cubrir los requerimientos de calcio, en un cultivo muy exigente en ese nutriente como es el tomate, disolviendo yeso en grandes tanques australianos que almacenaban el agua que se iba a usar dentro de unos invernaderos.

Para hacer riego con la técnica hidropónica conocida como NFT, así como la de bandejas flotantes, riego en grava y la de subirrigación se acostumbran utilizar esta  técnica de hacer soluciones diluidas de una vez y trabajar  con ellas haciendo ajustes dependiendo de cómo evolucione el contenido de nutrientes, así como el pH y la conductividad eléctrica que son monitoreados continuamente.

Si la producción de plántulas en bandejas es en grandes superficies de invernadero esta técnica se hace poco factible dado que el consumo de grandes explotaciones para la producción de plántulas alcanza 60 m3 por hectárea por día y el consumo de fertilizantes de 20 a 30 kg de fertilizante diario, disolver esas cantidades fertilizantes en ese volumen de agua todos los dias es una tarea titánica, por ello se recomienda hacer  soluciones concentradas y luego diluirlas en el agua que va a consumir el cultivo.

Soluciones concentradas de fertilizantes para fertirriego

Hay dos tendencias al momento de manejar las soluciones concentradas de nutrientes, la primera es hacer soluciones concentradas de los fertilizantes en forma estándar todo el tiempo y ajustar con el inyector de fertilizantes cuanta solución concentrada se aplica en el riego, hasta alcanzar la solución diluida deseada.

La otra técnica es calcular la cantidad de fertilizante que requiere el cultivo y luego diluirlo hasta el máximo que permite la solubilidad de cada sal fertilizante y luego inyectar esa solución concentrada al riego y en consecuencia se logra de nuevo la solución diluida que se definió para el cultivo.

Hay personas que hacen una solución concentrada en un volumen de agua que le dura tres o cuatro días, esa técnica no nos gusta mucho en nuestro programa de asistencia técnica dado que al utilizar el software de fertirriego que hemos desarrollado, hemos encontrado que días muy soleados se pueden utilizar soluciones mas diluidas y los días lluviosos o mas húmedos la solución debe ser mas concentrada para alcanzar los requerimientos de abono del cultivo de acuerdo a su tasa de extracción de nutrientes.

 Las partes por millón de nitrógeno requeridas por un cultivo de tomate puede variar de 100 a 300 ppm a una misma edad de cultivo, dependiendo de si el día es soleado o nublado, lo que afecta la evaporación y en consecuencia la evapotranspiración, por lo que la misma cantidad de fertilizante que se requiere para la edad de la planta debe ser diluido en mas o menos agua dependiendo de la evapotranspiración, esto a nuestro parecer descarta las técnicas basadas exclusivamente en las partes por millón de fertilizantes o la concentración constante expresadas en meq/lt.

Para evitar ese problema las personas que colocan una solución concentrada de la misma manera para todas las condiciones climáticas es producir un riego excedentario que pueda remover el exceso de fertilizante que la planta no absorbió en un momento dado lo cual representa un gran impacto ambiental por el poder eutroficante de esas aguas de drenaje que contamina ríos, lagos y lagunas, además de un gasto excesivo de dinero en la compra de fertilizantes hidrosolubles que son extremadamente costosos para nuestro gusto.

El uso del software de fertirriego desarrollado por nosotros, permite ajustar la fertilización y el riego todos los días y se reduce al mínimo esas aguas excedentarias que son tan contaminantes como se describe en el artículo sobre impacto ambiental de los invernaderos.

Hemos encontrado que lo ideal es disolver la cantidad de fertilizante que se requiere día a día de acuerdo a las condiciones climáticas y la demanda de fertilizante del cultivo ajustada según su edad.

Inyectar fertilizantes con venturis que reducen la presión .

Los venturis son equipos formados por un tubo que reduce su diámetro y luego vuelve al diámetro original de la tubería, eso representa una restricción al paso del agua que de alguna manera produce un succión por un tercer tubo que se conecta en el tubo cuando recupera su diámetro normal.

Venturis para la inyección de fertilizante

En el cabezal de riego donde están los filtros se produce una restricción al paso del agua por la tubería normal y se forza a pasar mayor cantidad de agua por el venturi que absorbe cada vez mas líquido por el tercer tubo que se conecta al sistema, a mayor cuadal pasando por el venturi, mayor es la succión por el tecer tubo que es donde se coloca la solución concentrada.

El venturi absorbe agua con abono concentrada y la mezcla con el agua de riego

La solución diluida es el equilibrio de la solución concentrada que absorbe el venturi, que se disuelve en el agua pura que impulsa el sistema de riego tanto la que pasa por el venturi como la que logra seguir su ruta normal por el cabezal de riego. Esta relación de dilución se logra ajustando la obstrucción que fuerza a pasar el agua por el venturi pero por lo general está entre 50 a 1 hasta 200 a 1.

La perdida de presión por estas obstrucciones exigen que la bomba de riego sea más potente y produzca mas presión que la necesaria para el riego mas la demanda que produce el venturi, esto se encuentra alrededor de 30 metros o 45 PSI adicionales. Cada venturi trae sus especificaciones técnicas que recomendamos leer con detenimiento.

Inyectar fertilizantes con bombas hidráulicas que también reducen la presión

 

Para hacer el sistema mas estable y poder tener mayor cantidad de ajustes se crean las bombas de inyección, estos instrumentos consumen presión al igual que los venturis e impulsan a una bomba que absorbe la solución concentrada de fertilizantes y lo inyecta dentro del sistema de riego, esto permite hacer ajustes como dilución del 0,5% al 5%, definidas por el usuario al ajustar los mecanismos de regulación de la bomba.

Bombas hidraulicas para inyección de fertilizante

Estas bombas además de costosas, tienen múltiples mecanismos que requieren de atención y mantenimiento, si no se aplica grasa de silicona a los pistones de la bomba a diario la misma se deteriora, el sulfato de magnesio en solución concentrada ha resultado ser muy corrosiva para esos pistones plásticos.

En el equipo de Agro-tecnología-tropical, hemos preferido el uso de los venturis sobre las bombas de inyección.

Tanques de fertilizantes no afectan la  presión.

El tanque de fertilización es un tanque hermético que soporta la presión de agua del sistema de riego, por lo general construido con acero inoxidable o también se puede hacer con acero al carbono pero debe ser muy bien pintado con pintura epoxi. Es de destacar que casi todos los fertilizantes son corrosivos, algunos muy ácidos otros muy alcalinos.

Tanque de fertirriego permite incorporar fertilizantes con baja hidrosolubilidad

Hay algunos tanques que son construidos con plástico y otros con fibra de vidrio, lo importante es que resistan las altas presiones del sistema de riego.

Tanque de fertiriego permite incorporar fertilizante al agua de riego

Tienen cinco accesos, por la primera se carga el nuevo fertilizante que puede estar diluido en agua o incluso se puede introducir en forma sólida.

El segundo acceso es para vaciar el agua cuando termina el riego para luego volver a cargarlo de nuevo.

El tercer acceso es para introducir el agua del riego que pasará por el tanque de fertilización y disolverá el fertilizante que se ha introducido, esa agua que se introduce sale por el cuarto acceso que vuelve el agua con fertilizantes concentrados al sistema de riego.

El quinto acceso es una ventosa que permite la salida del aire mientras se llena el tanque de fertilizante.

Normalmente se coloca en paralelo al filtro de arena y la obstrucción que produce la arena del filtro impulsa el agua por el tanque de fertilización que consigue una ruta mas fácil para desplazarse, el proceso disuelve el fertilizante.

Este sistema requiere que el fertilizante se coloque en cada riego, consume mas mano de obra, pero permite el uso de fertilizantes con menor capacidad de solubilización, en algunos casos se llega a utilizar fertilizantes edáficos que por lo general son menos solubles que los usados en fertirriego.

Otra desventaja es que la concentración del fertilizante no es uniforme en el tiempo, cuando el fertilizante empieza a pasar está mas concentrado y cuando termina de pasar está mas diluido, para medir la conductividad eléctrica efectiva hay que recoger el agua de todo un riego y medirla a diferencia de los métodos anteriores donde la concentración de nutrientes es estabel en el tiempo.

El sistema de tanque de fertilización es particularmente útil para riego por goteo en el suelo, vemos limitantes para usarlo en sustratos en especial lana de roca y perlita que son los que requieren de mas precisión en el manejo.

Inyectar el fertilizante en la succión de la bomba de riego.

Una forma económica de inyectar fertilizantes es colocar una tee en la succión de la bomba y con una manguera colocar a succionar agua a la bomba de riego no solo de la fuente de agua como rio, laguna o tanque sino también de un tambor o tanque que contiene solución concentrada de fertilizante. El tiempo que se absorbe el fertilizante se controla con una llave de paso rápido colocada  justo después de la tee y antes de la manguera que va al tanque con la solución concentrada de fertilizante.

Este sistema no le gusta a muchos agricultores porque piensan que los fertilizantes se van a comer la bomba dado su carácter altamente corrosivo de los fertilizantes, para evitar ese problema es importantísimo pasar agua pura cinco minutos antes de apagar la bomba de esa forma se remueve la solución con fertilizante que pueda quedar dentro de la bomba. Otra precaución es disolver completamente el fertilizante dado que si quedan partículas en suspensión no será el efecto corrosivo el que acabe la bomba sino el efecto abrasivo de las partículas de fertilizante sin diluir.

Las grandes ventajas es la economía del proceso y que el sistema no consume presión del sistema de riego.

Para aprovechar las ventajas que brinda el software de fertirriego recomendamos visitar el siguiente link:

http://www.agro-tecnologia-tropical.com/software_fertirriego.html

Para recibir asistencia técnica en la gerencia del sistema de fertirriego que incluye la selección del mejor sistema de fertirriego puede visitar nuestro servicio de asistencia técnica por internet, finalmente si desea  hacer alguna pregunta puntual puede escribirnos a comentarios@agro-tecnologia-tropical.com

Advertencia: este texto ha sido escrito para dar información a los agricultores, los estudiantes, profesores y científicos deben visitar el artículo sobre extensión agrícola para ver el alcance de nuestra página web


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