Fertirrigación y nutrientes en los cultivos. Conceptos

1. Introducción
2. Concepto de fertirrigación
2.1. Riego
2.2. Fertilización
2.3. Importancia de los nutrientes en los cultivos
3. Requisitos básicos para fertirrigar
3.1. Ventajas
3.2. Inconvenientes

1. INTRODUCCIÓN

La producción de hortalizas supone una actividad de gran importancia para la población de cualquier región del mundo donde se realice, ya que aporta principalmente alimentos, empleo y desarrollo económico. Esta actividad conlleva aún una mayor relevancia si se lleva a cabo bajo un modelo intensivo, en el que la aplicación del fertirriego proporciona una mejora productiva considerable.

En este sentido, los cultivos que se desarrollan en invernadero son los que ofrecen una mayor productividad, con unos valores muy superiores a los que presentan al aire libre, debido fundamentalmente a unas necesidades hídricas inferiores como consecuencia de una menor demanda evaporativa, un mayor control de los parámetros que influyen en las plantas, así como un mayor nivel tecnológico. Estos aspectos otorgan a estos sistemas una serie de ventajas, especialmente en el rendimiento y la actividad económica que ofrecen.

A todo esto, hay que añadir que la producción de hortalizas en invernadero se está expandiendo por muchas zonas del mundo (Enoch y Enoch, 1999) y, en particular, a lo largo de la costa mediterránea (Briassoulis et al. 1997, Pardossi et al., 2004), donde las buenas condiciones climáticas ayudan a la implantación y al desarrollo de este tipo de cultivos. De este modo, la cuenca mediterránea cuenta con más de 130.000 ha, que representan el 30 % de la superficie mundial de invernaderos, donde España ostenta un papel destacado en este sentido, con la mayor concentración de los mismos en el sureste peninsular, concretamente en la provincia de Almería, la cual engloba unas 32.000 ha, lo que la convierte en una de las principales zonas de producción hortícola intensiva, alcanzando una cifra anual de 3,7 millones de toneladas (según datos de Cajamar, 2019).

Por tanto, la importancia que supone el cultivo de hortalizas es evidente, donde la técnica de fertirriego supone un pilar fundamental en el proceso de producción. Sin embargo, la gestión de esta técnica es preciso llevarla a cabo de forma adecuada para no causar los problemas derivados de un mal uso de la misma.

A este respecto, existe cierta preocupación en la comunidad internacional en relación a la disponibilidad de agua en el presente y en el futuro inmediato, ya que durante el siglo XX el aumento de la producción de alimentos en todo el mundo estuvo estrechamente asociado con la expansión de las áreas de regadío. Los recursos hídricos del planeta son limitados, aunque hace unas décadas se pensaba lo contrario. Y lo que resulta más preocupante es que muchas zonas de regadío que se desarrollaron con aguas subterráneas ahora podrían resultar no ser sostenibles (Clemens, 2006).

Es necesario destacar que el mayor gasto de agua en el mundo se produce en el sector de la agricultura, ya que el riego representa aproximadamente dos terceras partes del uso total (Fereres y Evans, 2006). De forma general, la agricultura está asociada a una imagen de ineficiencia en el uso del agua de riego. Es por esto que el regadío tiene una enorme importancia en las regiones áridas y semiáridas, en las cuales su uso debe ser ajustado con la máxima exactitud para poder lograr los objetivos de producción sin malgastar una gota de este preciado recurso. De hecho, muchos autores inciden en que la disponibilidad de agua para riego se reducirá de forma significativa en un futuro próximo, siendo necesaria la adopción de medidas que permitan el ahorro de agua en la agricultura (Costa et al., 2007; Patanè y Cosentino, 2009; Zeng et al., 2009; Li et al., 2012; Malash et al., 2011; Clemens, 2006; Lorite et al., 2004). Por lo tanto, cada vez existe una mayor demanda social de un uso más racional de este recurso, así como de una mayor responsabilidad en su aplicación.

En resumen, la gestión del agua de riego es el mayor reto al que se enfrenta la agricultura en la actualidad, sobre todo si se consideran algunos factores condicionantes como son el cambio climático, el aumento de la población mundial o las exigencias de los consumidores, entre otros. El uso de este recurso debe ser especialmente eficiente en las zonas de cultivo áridas y semiáridas, donde se convierte en un factor ciertamente limitante al resultar tan escaso, causando la sobreexplotación de los recursos hídricos locales.

El empleo de los fertilizantes debe orientarse en el mismo sentido, es decir, es preciso racionalizar su aporte a las plantaciones para no desperdiciar cantidades significativas, las cuales conllevan una serie de problemas medioambientales, orientadas a la contaminación del entorno, principalmente por nitratos.

De este modo, en el normal desarrollo de cualquier sistema agrícola que se suponga sostenible, el uso racional, tanto del agua de riego como de los fertilizantes, es una tarea fundamental para el óptimo funcionamiento de dicho sistema y su entorno. Este uso eficiente requiere un conocimiento ajustado de las necesidades hídricas y nutricionales de cada cultivo a lo largo de todo su ciclo, lo cual supone una especial relevancia desde el punto de vista técnico y de investigación si tenemos en cuenta que la mayoría de agricultores y técnicos determinan estas necesidades en base a su experiencia, siendo las mediciones al respecto relativamente escasas en las parcelas de cultivo.

2. CONCEPTO DE FERTIRRIGACIÓN

La fertirrigación (o fertirriego) es una técnica que consiste en aportar los nutrientes a las plantas a través del agua de riego. De este modo, el fundamento se basa en que los fertilizantes minerales con los que alimentar al cultivo se encuentran disueltos en el agua aplicada a la zona de influencia de las raíces, siendo absorbidos conjuntamente.

Este concepto agrario, relativamente nuevo, surge con la aparición y el desarrollo de las técnicas de riego localizado en la segunda mitad del siglo pasado, cuando este tipo de riego empezó a generalizarse. Las características de los sistemas de riego por goteo (figura 1) mejoran considerablemente la eficacia en lo que respecta al aporte del agua y los elementos nutritivos.

Fig. 1. Detalle de un sistema de riego por goteo en cultivo de tomate en invernadero

Es preciso señalar que, fisiológicamente, los procesos de absorción de agua y nutrientes son independientes, aunque existen algunas evidencias de una alta correlación entre ambos. En un estudio llevado a cabo por Martínez et al. (2010) sobre la absorción hídrica y mineral de nitratos en un cultivo de rosal para flor cortada sobre perlita, se encontró una buena relación entre estos dos parámetros. Sin embargo, las condiciones de estrés provocadas por las altas temperaturas afectaban de manera más negativa a la absorción mineral que a la hídrica, aunque bajo condiciones climáticas normales, quedó de manifiesto la alta correlación existente entre la tasa de transpiración y la absorción de nutrientes, en este caso, en forma de nitratos.

En las estrategias de producción de la horticultura intensiva, la gestión del riego no debe separarse de la de abonado. Ambos procesos deben calcularse de manera específica en función de los requerimientos de la planta y de las condiciones de la parcela, debiendo ser aplicados a los cultivos de forma conjunta.

La técnica de fertirriego es distinta, conceptualmente, a los sistemas convencionales o tradicionales, donde el suelo representa el papel de “almacén” de agua y nutrientes que va liberando progresivamente. En este caso, se pone a disposición de las raíces de manera continua una solución de nutrientes, que se calcula en función de la situación del cultivo, reponiendo así dicho suministro cada vez que se estime oportuno. Además, el nivel de fertilidad del suelo ya no resulta tan necesario como en el riego tradicional, basta con que ofrezca una buena capacidad de oxigenación a las raíces, ya que el agua y los nutrientes son suministrados por la solución nutritiva preparada.

En definitiva, en un sistema tradicional “se fertiliza y se riega de forma independiente”, mientras que con esta técnica “no se fertiliza ni se riega, sino que se fertirriega”, obteniendo un mayor aprovechamiento por parte del cultivo de los recursos aportados. Según Alarcón (2018), este aprovechamiento se estima en 2-3 veces superior.

Queda claro que en fertirrigación, riego y fertilización forman un solo proceso, aunque van a ser tratados a continuación de forma separada para una mejor comprensión de los dos aspectos.

2.1. RIEGO

En el proceso de la fotosíntesis las plantas utilizan la radiación solar, el CO₂ de la atmósfera, el agua y los elementos nutritivos para producir biomasa, es decir, frutos, hojas, tallos y raíces. En dicho proceso, cuando las estomas de las hojas se abren para permitir la entrada del CO₂ , se produce una pérdida de agua en la planta en forma de vapor a la atmósfera, conocido dicho fenómeno como transpiración. Esta pérdida de agua debe ser recuperada por la planta a través de la extracción de los recursos hídricos existente en el suelo por medio de las raíces. Esta cantidad, unida a la que se pierde por evaporación desde la superficie del suelo, constituye lo que se conoce como evapotranspiración del cultivo (ETc), la cual debe ser compensada mediante el aporte del riego.

De este modo, con el riego se debe aplicar una cantidad adecuada de agua que cubra las necesidades hídricas del cultivo. Las dosis aportadas han de ser lo más exactas posibles, ya que un exceso de agua supone el lavado de fertilizantes, lo que puede ocasionar problemas medioambientales por la contaminación de las aguas subterráneas, por no hablar del perjuicio económico que supone para el agricultor el derroche de dichos insumos. Además, en suelos pesados o poco permeables, es normal la aparición de encharcamiento con los correspondientes problemas que conlleva, como enfermedades o asfixia radicular. Algunos cultivos, como el pimiento, son muy sensibles al exceso de agua, pudiendo llegar a producirse en determinados casos la muerte de la planta.

Para un control eficiente del riego vea, Equipos de medición Infoagro

Por el contrario, una aportación insuficiente de agua, que sea inferior a su consumo (ETc) también puede llegar a ocasionar problemas en el cultivo como consecuencia de un déficit hídrico, como ciertas fisiopatías, problemas fisiológicos y, como no, una merma en la producción. Estudios realizados por Criado (2000) y Montes (2000) en los que se aplicaban dosis de riego inferiores a la ETc, provocaron una disminución de la producción en cultivos de melón y calabacín, respectivamente.

Por lo tanto, la gestión del riego debe ser lo más eficiente y exacta posible, no sólo para cumplir con los objetivos de rendimiento, sino también para evitar problemas derivados de su mal uso. Para Moreno (2018), en el binomio riego-abonado correspondiente al fertirriego, el primero tiene prioridad frente al segundo.

Una estrategia de riego puede considerarse eficiente si satisface las necesidades hídricas del cultivo cumpliendo los siguientes requisitos:

• El agua debe llegar a todas las plantas de la parcela.
• Todas las plantas deben recibir el mismo volumen de agua.
• El volumen de agua recibido debe corresponder a sus necesidades.
• Las necesidades hídricas deben ser cubiertas en el momento adecuado.

Así, a simple vista, parece muy fácil de decir, sin embargo, resulta complicado de realizar de manera correcta, ya que es preciso tomar datos de las variables del entorno para calcular las necesidades hídricas específicas del cultivo, las cuales irán cambiando en función de las condiciones que lo rodean, principalmente las climáticas. Por otra parte, para aportar la misma dosis a todas las plantas debemos fijarnos en el coeficiente de uniformidad que presenta el sistema de riego.

Finalmente, estas dosis están relacionadas con una serie de factores como son: la composición mineral del agua de riego, su nivel de salinidad, las características del suelo, el contenido de materia orgánica del mismo, las condiciones ambientales del entorno (índice de radiación, orientación, ventilación, …), la densidad de plantación, la variedad cultivada o las estrategias de manejo, entre otros.

Considerando lo anterior, se puede afirmar que llevar a cabo una gestión del riego de forma adecuada y eficiente no resulta una tarea sencilla debido al número de aspectos que hay que tener en cuenta.

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