Recirculación: Aprovechamiento de los recursos hídricos en la fertirrigación.

Recirculación del cultivo

Los nuevos sistemas de producción agrarios necesitan tecnologías innovadoras que permitan asegurar los rendimientos y la calidad de los productos agrícolas, a la vez que minimicen los efectos negativos sobre el medio ambiente (Urrestarazu et al., 2016).

Los resultados obtenidos en el sureste peninsular han sido satisfactorios cuando se emplean aguas con una calidad relativamente buena (hasta una CE en torno a 1 dSm-1). Sin embargo, la implantación de este sistema productivo es escasa, estimándose en la actualidad una superficie de tan sólo 50 ha aproximadamente (Jacobsen et al., 2004).

Esta situación puede ser debida a la ausencia de una reglamentación que obligue a la reutilización del lixiciado en países como España, a la necesidad de realizar un seguimiento analítico exhaustivo del cultivo, a la dudosa rentabilidad de esta técnica cuando se valora desde un punto de vista estrictamente económico, debido a la mayor inversión necesaria en infraestructuras, y a la mala calidad del agua de riego en algunas zonas (Khan et al., 2007), que hace ineficaz su aplicación.

Las soluciones de lixiviado, por ejemplo, de cultivo hidropónico, por el cultivo principal, suelen ser ricas en nutrientes (Urrestarazu et al., 2015). A pesar de esto, las concentraciones de los diferentes iones se encuentran desequilibradas y los niveles de sales, como NaCl, son demasiado altos para cultivos sensibles, pudiéndose también generar exudados radiculares fitotóxicos.

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En este caso, se puede paliar el problema mezclando estos lixiviados con agua de riego y reequilibrando las soluciones, y así reemplazar los lixiviados para fertirrigar otros cultivos con una tolerancia a la salinidad creciente, así como resistentes a la presencia de exudados y con menores requerimientos de nutrientes a la presencia de exudados y con menores requerimientos de nutrientes, generando un sistema secuencial en el espacio.

En este sentido, en los últimos años se está trabajando en la reutilización secuencial de los drenajes, denominada SBC (Sequential Biological Concentration), que consiste en la aplicación seriada del drenaje en función de su concentración, es decir, en la reutilización del drenaje como solución nutritiva de un cultivo más tolerante (Paydar et al., 2007), con lo que se consigue reducir el volumen de efluente; al mismo tiempo, se incrementa la salinidad y el lixiviado final puede verterse a una balsa de evaporación.

Figura 1. Sistema de recirculación de agua para cultivo. Fuente: MAPAMA.

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En California, se han realizado experiencias utilizando como primer cultivo una especie sensible a la salinidad (lechuga o alfalfa) y como segundo cultivo algodón, remolacha o cebada, más tolerantes. Con la misma filosofía, surge el sistema IFDM (Integrated Farm Drainage Management), que desde 2003 se ha aplicado en California a una superficie de cultivo de 63000 ha.

Un sistema de IFDM típico presenta 5 zonas con con 5 funciones bien diferenciadas: cultivo sensible, cultivo tolerante, cultivo resistente a la salinidad, cultivo de halófitas y balsa de evaporación. Este sistema también ha sido aplicado en Australia.

Desde el punto de vista metodológico, se hace necesario conocer dos aspectos fundamentales para poder entender y poner en marcha el sistema: por un lado, las características de los lixiviados de los principales cultivos hortícolas a lo largo del ciclo (Frageria et al., 2014), y por otra parte, la tolerancia de los cultivos ornamentales a la salinidad, como principal factor limitante del uso de lixiviados. Para la puesta en marcha de este sistema se requiere un amplio conocimiento de distintos factores.

En cuanto a los lixiviados hortícolas, existen datos puntuales sobre drenajes, pero se requieren datos temporalizados de la concentración de los distintos macronutrientes, micronutrientes y agua, así como las concentraciones de NaCl lixiviadas, y los posibles contaminantes como B, Cd, etc., para todas las especies hortícolas que se cultiven tanto en suelo como en hidroponía.

Sistemas de cultivo con recirculación

Es necesario conocer el grado de tolerancia a la fertirrigación con lixiviados de las distintas especies ornamentales, con interés comercial (Vymazal et al., 2005) y que se adecuan a la producción en la zona, para su utilización en los distintos puntos de la cascada.

La evaluación de estos sistemas de producción que aúnan las necesidades de producción asociadas al rendimiento económico con la mejora medioambiental se puede llevar a cabo mediante su comparación con la generada por los cultivos hortícolas y ornamentales obtenidos en sistema convencional.

Para saber más, vea Curso Superior en Hidroponía

Figura 2. Producción de plantas de gerbera ornamental con sistema de recirculación.

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La agricultura puede generar a nivel de la calidad del agua, tanto su contaminación directa por los lixiviados como su salinización relacionada por la extracción excesiva asociada a factores naturales tales como la orografía, la climatología o la intrusión marina. El impacto más común en ecosistemas naturales es la eutrofización de sistemas acuáticos (Chapagain et al., 2006).

Para regular este problema en Europa, la Agencia medioambiental Europea (EEA) establece los Niveles Máximos Diarios Permitidos (TMDLs) de vertidos de elementos contaminantes, siendo el NO3- el elemento fertilizante más contaminante: por ello se ha desarrollado una directiva específica sobre nitratos identificando aquellas regiones con altos niveles como Zonas Vulnerables de Nitratos.

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