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AHORRO DE AGUA Y NUTRIENTES MEDIANTE UN SISTEMA DE CULTIVO SIN SUELO CON REUSO DEL DRENAJE EN TOMATE LARGA VIDA (1ª parte)
Water saving and nutrientes by system of culture without soil with reuse of the drainage in long life tomato

Autores: J.J. MAGÁN CAÑADAS, M. P. ROMERA PÉREZ; F. CÁNOVAS MARTÍNEZ y E. J. FERNÁNDEZ RODRÍGUEZ. 
XVII.Congreso Nacional de Riegos. Murcia., 11 al 13 de Mayo de 1999. Actas. Pág. 186 - 193.
Estación Experimental "Las Palmerillas" - Caja Rural de Almería

Abstract
Resumen
1. Introducción. Objetivos
2. Materiales Y Métodos

3. Resultados Y Discusión
4. Conclusiones
5. Bibliografía
Tablas
Figuras

 
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Abstract

Water and nutrients saving by a closed soilless growing system on longlife tomato

During the season 97/98, an open and a closed soilless growing system were compared, using rockwool as substratum. The test was done on longlife tomato (Lycopersicum esculentum M. cv. Madrila) and production, waste of water and fertilizers and leaching of nitrate and phosphate ions were controlated.

Differences in production between the two treatments were not significant and the waste of water was reduced a 27,8 % reusing the drainage, from 389,3 L·m-2 in open system to 281,3 L·m-2 in closed system. Besides, fertilizers saving in the second system was, in economic terms, of 43,5 % and leaching of nitrates and phosphates were smaller in 92,3 and 96,7 % respectively.

These results show the large environmental interest of drainage reuse and the viability of this technique in our area, at least using very good water. However, a comparative economic study shows the system is not profitable because disinfection of drainage is expensive.


Resumen

Durante la campaña 97/98 se han comparado dos sistemas de cultivo sin suelo, utilizando como sustrato lana de roca, de los cuales uno funciona a solución perdida y el otro permite la recogida y reuso del drenaje. El ensayo se ha efectuado en un cultivo de tomate larga vida (Lycopersicum esculentum M. cv. Madrila), controlando su producción, el gasto de agua y fertilizantes y la pérdida de iones nitrato y fosfato por lixiviación.

No se han encontrado diferencias significativas en producción entre ambos tratamientos, y con el reuso del drenaje se ha conseguido reducir el gasto de agua en un 27,8 %, pasando de los 389,3 L·m-2 del sistema abierto a los 281,3 L·m-2 en el sistema cerrado. Asimismo, el ahorro de fertilizantes en este segundo sistema ha sido, en términos económicos, de un 43,5 %, y la lixiviación de nitratos y fosfatos ha resultado menor en un 92,3 y 96,7 % respectivamente.

Estos resultados demuestran el gran interés medioambiental que presenta el reúso de los drenajes y la viabilidad de esta técnica en nuestra zona, al menos utilizando aguas de muy buena calidad. Sin embargo, mediante la realización de un estudio económico comparativo se observa que el elevado coste de la desinfección del drenaje impide rentabilizar el sistema.

1. Introducción. Objetivos

De las 28.000 hectáreas de cultivos bajo plástico existentes en Almería, unas 1.700 hectáreas desarrollan su actividad como cultivos sin suelo, usando como sustrato perlita y lana de roca principalmente. Ésta es una técnica en expansión propiciada por el aumento de los costes de ejecución del enarenado tradicional y las mayores posibilidades de control sobre el desarrollo del cultivo y sobre los patógenos del suelo (2).

Los incrementos en el gasto de agua y fertilizantes asociados a esta técnica de cultivo y el efecto ambiental negativo sobre suelos y acuíferos derivados de la lixiviación de solución nutritiva, inducen la necesidad de abordar el estudio de sistemas cerrados en cultivos sin suelo que permitan resolver tales problemas. Esto resulta especialmente importante en áreas como el Sureste Peninsular, donde la disponibilidad de agua en cantidad y calidad adecuadas es un factor limitante, o en aquéllas donde el riesgo de contaminación resulta elevado, como es el caso de algunos países del centro y norte de Europa, en los que ya se han desarrollado normas que obligan a implementar sistemas de reuso de la solución nutritiva drenada (6). En este contexto se ha considerado oportuno valorar la viabilidad técnica y económica de tales sistemas de cultivo.

Algunos trabajos previos realizados en el Sureste Peninsular aportan información acerca de la viabilidad de la técnica (1, 4). Con el ánimo de contribuir al mejor conocimiento de la misma y estudiar su gestión práctica, se están desarrollando diversos trabajos al respecto en la Estación Experimental Las Palmerillas de Caja Rural de Almería, presentándose en esta comunicación los resultados obtenidos en un ensayo comparativo entre un sistema de cultivo sin suelo a solución perdida y otro con reuso del drenaje.

2. Materiales y métodos

El ensayo se ha realizado en la Estación Experimental Las Palmerillas en un invernadero asimétrico multitúnel compuesto de tres capillas orientadas en dirección este-oeste y cubierto con polietileno térmico de 800 galgas de espesor. La ventilación del invernadero se encuentra automatizada pero no existen instalaciones de climatización.

El sustrato empleado es lana de roca de primer año en forma de tablas con unas dimensiones de 100 x 15 x 10 cm recubiertas con plástico bicolor. Estas unidades de sustrato se colocan a lo largo de la línea de cultivo sobre bandejas metálicas con una pendiente del 0,5 % que permiten la recogida del drenaje hasta unas tuberías de PVC enterradas, las cuales a su vez lo conducen hasta un pequeño depósito donde hay instalada una bomba sumergible. Dicha bomba se activa mediante sensores de nivel y eleva el drenaje hasta un depósito intermedio de 1500 litros de capacidad, desde el cual se trasvasa a través de un equipo de desinfección de rayos ultravioleta hasta un depósito de 5000 litros, donde se lleva a cabo su acumulación en espera de ser reintroducido al sistema de riego.

Cuando se activa la bomba de preparación de solución nutritiva, a su vez se conecta otra que impulsa el drenaje hasta la aspiración de la primera, donde tiene lugar la mezcla de dicho drenaje con el agua exterior. Para conseguir la proporción deseada de ambos, existe una válvula motorizada en la tubería de incorporación del drenaje capaz de regular su apertura en función de la lectura efectuada por una sonda de conductividad situada a continuación del punto de mezcla. El aporte de fertilizantes tiene lugar mediante un equipo automático de fertirrigación con inyección por efecto Venturi, siguiendo unas consignas de conductividad y pH establecidas, y se realiza posteriormente a la mezcla de aguas. La solución nutritiva así obtenida se almacena en un depósito de 1000 litros en espera de ser aportada al cultivo mediante otra bomba cuando se activa el riego a la demanda. Se emplean tres goteros por tabla, cada uno de los cuales cuenta con un caudal de 2 L·h-1.
La instalación descrita está duplicada para evitar la mezcla de las soluciones nutritivas y los drenajes correspondientes a los dos tratamientos comparados. No obstante, en el caso del tratamiento a solución perdida, sólo se ha recogido y acumulado el drenaje con el fin de analizarlo y conocer la lixiviación de nutrientes producida.

El ensayo se ha realizado con tomate larga vida (Lycopersicum esculentum M. cv. Madrila) trasplantado el día 27/10/97 y ha finalizado el 8/5/98. Las líneas de cultivo están separadas entre sí 2 m y tienen una longitud de 6 m, colocándose en cada una de ellas 4 tablas de lana de roca. A su vez en cada tabla se disponen 5 plantas, lo que determina una densidad de 1,67 plantas·m-2. El agua de riego utilizada en el ensayo tiene una conductividad eléctrica de 0,4 dS·m-1, quedando expresada su composición, junto con la de la solución nutritiva de partida, en la tabla 1. Se ha procurado que la solución nutritiva final resulte semejante en los dos tratamientos (excepto para los elementos que han tendido a acumularse en el sistema cerrado, como el magnesio o el sodio), para lo cual ha sido necesario llevar a cabo reajustes más frecuentes en el aporte de fertilizantes en el tratamiento con reuso en función de los análisis efectuados semanalmente, debido a las variaciones que sufre el drenaje en su composición. En ambos casos el porcentaje de drenaje ha sido de un 30 %.

La identificación de los tratamientos es la siguiente: T1. Sistema cerrado con reuso del drenaje; T2. Sistema abierto a solución perdida. Para el control de la producción se establece un diseño estadístico mediante bloques al azar con 2 bloques x 2 tratamientos x 3 repeticiones. Los datos de producción se han sometido a un análisis de la varianza para un nivel de confianza del 95 % (diferencias significativas para p < 0,05).


 

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