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FERTIRRIEGO EN BERRIES Iván Vidal P. Ing. Agrónomo, M.Sc. Dr . Email:
[email protected] , Fac. de Agronomía, Universidad de Concepción
RESUMEN
El método de "fertirriego" combina la aplicación de agua de riego con los fertilizantes. Esta práctica incrementa notablemente la eficiencia de la aplicación de los nutrientes, obteniéndose mayores rendimientos y mejor calidad, con una mínima polución del medio ambiente. El fertirriego permite aplicar los nutrientes en forma exacta y uniforme solamente al volumen radicular humedecido, donde están concentradas las raíces activas. Para programar correctamente el fertirriego se deben conocer la demanda de nutrientes en las diferentes etapas fenológicas del ciclo del cultivo. La curva óptima de consumo de nutrientes define la tasa de aplicación de los nutrientes, evitando así posibles deficiencias o consumo de lujo. Las recomendaciones del régimen de fertirriego para berries deben estar basadas en la etapa fenológica, tipo de suelo, clima, variedades y otros factores agrotécnicos. Especial atención debe prestarse al pH, la relación NO3/NH4, la movilidad de los nutrientes en el suelo y conductividad eléctrica. Distintos métodos de dosificación, preparación de soluciones fertilizantes, equipos de inyección y monitoreo son expuestos en este trabajo, según los diferentes requisitos de estas especies frutales. Además, se presenta el Software OPTIFER® desarrollado por el autor para diseñar programas de fertirriego en cultivo y frutales. Como ejemplo, se presenta un programa de fertirrigación para frambuesa empleando el citado software.
Introducción
En Chile existen unas 10.000 hectáreas plantadas de berries (frambuesa, arándano y frutilla) de las cuales el 80% de la superficie total se encuentra entre la VII y X Región. El ingreso por concepto de exportación de estas frutas asciende a 90 millones de dólares. Los requerimientos nutricionales de estas especies difieren considerablemente. Por ejemplo, el arándano es originario de condiciones de suelos ácidos donde muchos nutrientes se mantienen en niveles bajos. Generalmente, el arándano requiere poca fertilidad y es
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sensible a excesos de fertilización. Debido al comportamiento especial de este frutal desde el punto de vista nutricional, muchas prácticas que son comunes para frambuesa y frutilla, no son apropiadas para arándanos. En Chile, la inversión anual en obras de riego y drenaje durante los últimos 10 años no tiene precedentes en la historia y a futuro se proyecta una inversión anual aún mayor. En consecuencia, se espera que la superficie bajo riego presurizado (aspersión, goteo, microaspersión) se incremente en forma lineal en los próximos años. El riego y la fertilización son los factores de manejo de mayor impacto en la calidad, rendimiento y desarrollo de los cultivos. La aplicación simultánea de agua y fertilizantes abre nuevas posibilidades para controlar el suministro hídrico y nutricional de los cultivos de tal forma de optimizar la distribución de agua y concentración de fertilizantes en el suelo. Fertirrigación o fertigación, son los términos usados para describir el proceso por el cual los fertilizantes son aplicados junto con el agua de riego. Este método es un componente esencial de los modernos sistemas de riego por presión. En un sistema de fertirrigación se pueden controlar fácilmente la parcialización, la dosis, la concentración y la relación de los fertilizantes aplicados. Existen muchas evidencias experimentales acerca de las ventajas de la fertirrigación. La fertirrigación permite optimizar el rendimiento, la calidad de los productos y el incremento de biomasa vegetal por unidad de agua usada. Las diferentes especies de berries presentan requerimientos nutricionales muy diferentes. Las raíces de arándanos se caracterizan por ser superficiales y con ausencia de pelos radicales. Estas raíces requieren suelos bien aireados, porosos, ácidos y con alto nivel de materia orgánica. Con el fertirriego, los nutrientes son aplicados en forma exacta y uniforme, solamente al volumen radicular humedecido, donde están concentradas las raíces activas. Permite adecuar la cantidad y concentración de los nutrientes de acuerdo a la demanda de nutrientes durante el ciclo de crecimiento del cultivo, considerando las características climáticas y del suelo. Cuando se usan métodos de riego a presión, el fertirriego no es opcional, sino absolutamente necesario. Por ejemplo en un huerto de arándanos bajo riego por goteo, en los primeros tres años de establecimiento sólo el 10-15% del suelo es humedecido por los goteros, y si los fertilizantes son aplicados al suelo separadamente del agua, los beneficios del riego no se verán expresados en el cultivo. Esto se debe a que la eficiencia de la fertilización disminuye mucho ya que los nutrientes no se disuelven en las zonas secas donde el suelo no es regado. Respecto al cultivo de frutilla, y con el incremento del uso de mulch plástico, el uso de fertilizantes vía riego es común para suplementar los requerimientos de fertilización de esta especie. Con otra técnica que no sea la fertirrigación es muy difícil aplicar los fertilizantes en la zona radicular b ajo el mulch de polietileno. Ventajas y desventajas .
Las principales ventajas de la fertirrigación se pueden resumir en lo siguiente: •
Reducida fluctuación de la concentración de nutrientes en el suelo a través de la estación de crecimiento.
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Facilidad de adaptar la cantidad y concentración de un nutriente específico respecto a los requerimientos del cultivo. Adecuado uso de mezclas de fertilizantes y/o fertilizantes líquidos balanceados con microelementos que son difíciles de distribuir en el terreno. Aplicación precisa de nutrientes de acuerdo a la demanda del cultivo por lo que se evita la concentración excesiva de fertilizante en el suelo y lixiviación fuera de la zona de humedecimiento. Aplicación de agua y fertilizantes solamente a un volumen determinado de suelo, donde las raíces están más activas, incrementándose la eficiencia del uso del fertilizante y reduciendo su impacto ambiental. Reducción en el tráfico de maquinaría agrícola en el campo. Fabricación “a la carta” de fertilizantes concentrados adaptados al cultivo, agua de riego y condiciones climáticas durante todos y cada uno de los días del ciclo del cultivo. Automatización de la fertilización.
Entre los posibles inconvenientes del sistema podemos citar: • • •
Costo inicial de la infraestructura. Obturación de goteros. Necesidad de manejo del sistema por personal especializado. Un mal manejo de la fertirrigación puede provocar daños como: acidificación excesiva, lavado de nutrientes y/o salinización del suelo.
Las grandes ventajas que aporta el sistema de fertirrigación compensan sobradamente los inconvenientes citados que, por otra parte, pueden tener una solución relativamente simple. El costo inicial se puede amortizar en poco tiempo y la obturación de goteros se puede evitar si se sigue una tecnología de fertirrigación adecuada. El problema de formación del personal se puede resolver mediante cursos de formación y obras de divulgación escritas por los especialistas que puedan informar de sus propias experiencias. Etapas fenológicas de los berries
Para realizar la fertilización de cultivos a través del riego se deben considerar en primer término la definición de su fenología. Se debe ordenar cada una de las etapas fenológicas y se les debe asignar la duración que tienen en la zona, para saber en qué periodos corresponderá diferenciar la cantidad de nutrientes a aplicar junto con el agua. La precisión en la fertilización se basa, en gran medida, en el conocimiento de cada una de las etapas que vive la planta durante su ciclo. Esta información es clave para planificar la fertirrigación. Latencia: La planta se encuentra en receso metabólico el cual termina después de una cantidad de horas de frío. No existe consumo ni transporte interno de agua ni nutrientes. Los nutrientes y carbohidratos están formando parte de co mpuestos químicos de reserva. Activación: Termina la latencia. Se genera una transformación interna de los almidones a azúcares. Se inicia la movilización de nutrientes desde las raíces y madera a los puntos de
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brotación. La planta se abastece de sus propias reservas. Se inicia la etapa de yema hinchada. Brotación : Aparecen las primeras hojas. La planta empieza a acelerar lentamente su velocidad de absorción de agua y nutrientes del medio externo. Desarrollo: Se produce una gran actividad celular orientada a la formación de órganos especializados en distintas funciones de la planta (hojas, tallos, raíces, flores y frutos). Todavía el consumo de agua y nutrientes es bajo. Comienza la aparición de raicillas y corresponde a unos 25-35 días post-brotación. En esta etapa es fundamental el aporte de Calcio, que pasa a formar parte de las estructuras de la planta y en esta fase presenta mayor movilidad, a diferencia de las fases posteriores, donde la movilidad del este elemento es muy reducida, causando normalmente problemas fisiológicos y de calidad de la fruta. Crecimiento: Viene un gran aumento en el tamaño de los órganos y se produce un aumento importante en la demanda diaria de agua y nutrientes, especialmente N. Existe una alta dependencia del suministro externo de nutrientes. Floración: Los nutrientes, azúcares y agua se movilizan de preferencia rumbo a los órganos reproductivos. La absorción por parte de las raíces llega a ser máxima. En esta etapa el papel del K es fundamental, debido a su rol en el transporte de carbohidratos, que conforman el 90% del peso seco del fruto. Cuaja: Corresponde a la caída de pétalos y es una etapa breve. Marca el inicio de la etapa de mayor importancia cual es el llenado de fruto. Llenado de fruta : Es el proceso de mayor actividad en la translocación interna de nutrientes y azúcares y absorción externa de agua y nutrientes. En esta etapa se llega a la demanda máxima de nutrientes, especialmente K. Pinta: En esta etapa la fruta ha llegado a su calibre máximo y comienza a cambiar de color. Es necesario disminuir el aporte de N para evitar inducción de nuevos brotes y desordenes fisiológicos en el flujo de carbohidratos que van a la fruta. La tasa de absorción es alta, pero menor que en llenado de fruta. En esta etapa el fruto constituye el principal órgano de demanda y los fotosintatos se movilizan hacia este órgano. Cosecha : En esta etapa comienza la senescencia de los tejidos. Postcosecha : La planta presenta una nueva actividad radical y se genera un reflujo de nutrientes desde las hojas hacia la madera y raíces. Este momento es clave como oportunidad para aplicar nutrientes y aumentar las reservas para el inicio del crecimiento de la próxima temporada.
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Cuadro 1. Duración aproximada de estados fenológicos en arándanos para la zona central de Chile.
Fase Fenológica
Floración Crecimiento Fruto Cosecha Postcosecha
Variedad O´Neal Duración Fechas (días) 45 15 ago-1º oct 45 1º oct-15 nov 30 15 nov - 15 dic 120 15 dic – 15 abr
Variedad Elliot Duración Fechas (días) 15 1º oct - 15oct 60 15 oct - 15 dic 45 15 dic - 30 ene 75 30 ene - 15 abr
Cuadro 2. Duración aproximada de estados fenológicos de la frambuesa para la zona central de Chile (C. Auil, Comunicación personal).
Fase Fenológica
Brotación Floración Flor.-Crec. Fruto Cosecha Postcosecha
Var. Chilliwack, Tulameen Duración Fechas (días) 65 10 ago-15 oct 35 40 105
15 oct-20 nov 20 nov – 30 dic 30 dic – 15 abr
Var. Amity Duración Fechas (días) 110 10 ago – 30 nov 30 40 65
30 nov - 30 dic 30 dic - 10 feb 10 feb - 15 abr
Cuadro 3. Duración aproximada de estados fenológicos de la frambuesa variedad Heritage bajo dos sistemas de poda en la zona central de Chile. (C. Auil, Comunicación personal).
Fase Fenológica
Brotación – 1º Floración Flor.-Crec. Fruto Cosecha 1º flor 2º floración Cosecha 2º flor Postcosecha
Poda normal Duración Fechas (días) 75 20 ago-5 nov 30 35 30 60 15
5 nov-5 dic 5 dic – 10 ene 30 dic-30 ene 30 ene-30 mar 30 mar – 15 abr
Poda piso Duración Fechas (días) 130 20 ago – 30 dic 30 60
30 dic - 30 ene 30 ene – 30 mar
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30 mar - 15 abr
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Cuadro 4. Duración aproximada de estados fenológicos de la frutilla para la VIII Región de Chile. (H. Serri, comunicación personal).
Fase Fenológica
Brotaciónfloración-crecim. Producción Postcosecha Receso invernal
Variedad Selva Duración Fechas (días) 75 15 ago a 30 oct 150 30 105
30 oct- 30 mar 30 mar-30 abr 30 abr-15 ago
Variedad Chandler Duración Fechas (días) 75 15 ago- 30 oct 90 60 105
30 oct-30 ene 30 ene-30 abr 30 abr- 15 ago
Demanda de nutrientes del arándano, frambuesa y frutilla
El arándano es originario de condiciones de suelos ácidos donde los niveles de muchos nutrientes se mantienen en niveles bajos. Generalmente, el arándano requiere poca fertilidad y es sensible a excesos de fertilización. Debido al comportamiento especial de este frutal desde el punto de vista nutricional, muchas prácticas que son comunes para los otros berries, no son apropiadas para arándanos. Por ejemplo, en el cuadro 5 se presenta una comparación de niveles foliares óptimos para arándanos, frambuesa, frutilla y el nivel de extracción de macronutrientes por tonelada de fruta producida. Se observa, que los requerimientos de estas tres especies difieren considerablemente. Por ejemplo, comparando arándanos con frambuesa, para un similar nivel de producción, las necesidades para el primero son considerablemente menores y corresponden entre un tercio a la mitad de lo requerido por frambuesa. En frutilla la situación es diferente, puesto que esta especie presenta niveles de producción considerablemente más altos y rendimiento normales son -1 del orden de 30 ton ha . Los niveles de extracción para un rendimiento de frutilla de esta -1 magnitud corresponden a 75 kg N ha-1, 15 kg P ka-1(35 kg P2O5), 114 kg K ha (137 kg -1 -1 K 2O), 33 kg Ca ha (46 kg CaO) y 15 kg Mg ha (25 kg MgO). Cuadro 5. Comparación de niveles foliares críticos y extracción de nutrientes por tonelada de producción para arándano highbush, frambuesa y frutilla.
Nutriente
P K Ca Mg
N
Nivel foliar crítico (%) Arándano Frambuesa Frutilla 1.80 2.75 0.12 0.30 0.25 0.35 1.50 1.50 0.40 0.60 0.70 0.12 0.40 0.25
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Extracción (kg ton fruto) Arándano Frambuesa Frutilla 2.80 4.7 16.9 0.5 1.6 0.5 4.0 8.0 3.8 1.4 5.7 1.1 0.8 2.3 0.5
Cabe señalar, que las tasas de absorción de nutrientes son específicas para cada cultivo y clima, y fueron determinadas en Chile para arándanos por Vidal y otros, (1999); y frambuesa por Vidal y Burgos, (2003). La absorción de nutrientes y, por lo tanto, las recomendaciones de fertilización deben ser diferentes según el nivel de producción y edad de la planta. El crecimiento anual puede variar en distintos ecosistemas de acuerdo a
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diferentes factores del clima o del suelo. También, puede ser distinto de acuerdo al nivel tecnológico o manejo de una determinada área frutícola o de un huerto en particular. El crecimiento anual alcanzable en distintos ecosistemas frutales, determina a su vez una demanda diferente de nutrientes para satisfacer la formación de fotosintatos, estructuras celulares y reacciones metabólicas. Los componentes del crecimiento anual considerados en la demanda son: frutos, hojas, brotes, raíces e incremento de estructuras permanentes. Normalmente, los componentes que generan una mayor demanda en arándanos y frambuesa, durante los primeros años de establecimiento son las hojas y la raíz. Entre el 50 a 60% de toda la demanda está dada por ambos componentes. A continuación siguen los brotes y las estructuras permanentes. En los cuadros 6 y 7 se presenta la distribución de N, P y K en arándanos y frambuesa, respectivamente. Para el cálculo de la dosis de fertilización se debe considerar el contenido de nutrientes en los tejidos que serán exportados del huerto. Esto es, la exportación de nutrientes por los frutos y en el material de poda no incorporado en el suelo. No se deben considerar las hojas, flores, raíces, los que quedan finalmente en el suelo, los cuales se reciclan y finalmente entran en equilibrio con el suelo. La absorción de nutrientes por arándano, en su primer y segundo año de establecimiento, es considerablemente menor a cuando está en plena producción. -1
Cuadro 6. Demanda de Nitrógeno, Fósforo y Potasio (kg ha ) en arándanos de diferente edad. (Vidal, Serri y Pino.2002). Tejido
Arándano1º año (kg/ha) N P Raíz 0.98 0.15 0.26 Corona 0.27 0.03 0.06 Madera +2 años 0.31 0.04 0.08 Brote temporada 0.42 0.06 0.18 Hoja 0.50 0.03 0.32 Fruto 0 0 0 TOTAL 2.48 0.31 0.90 (kg/ha)
Arándano 2º año (kg/ha) K P K N 4.7 0.53 1.40 1.2 0.13 0.27 2.6 0.23 0.63 1.1 0.13 0.40 1.8 0.07 1.23 0.3 0.03 0.30 11.7 1.12 4.23
Arándano 6º año (kg/ha) N P K 12.4 0.80 4.8 3.9 0.63 7.0 9.7 1.20 10.5 7.1 0.60 16.2 15.4 1.01 11.0 3.5 0.69 5.5 52.1 4.93 55.0
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Cuadro 7. Cantidad de Nitrógeno, Fósforo, Potasio, Calcio y Magnesio (kg ha ) presentes en diferentes estructuras en un huerto de frambuesa var. Heritage de cuatro años y con 8 ton -1 ha de producción. (Vidal y Burgos, 2003). Componente Fruta Hoja Tallo Total (kg ha-1)
17 153 112 282
Nutriente ( kg ha -1) N P K 2 14 3 10 36 168 10 53 78 22 103 249
Ca
Mg 2 35 15 52
Para la programación del fertirriego, se debe dividir el ciclo de crecimiento del cultivo según las etapas fenológicas y se definen las diferentes concentraciones o cantidades de
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nutrientes a aplicarse, con sus respectivas relaciones. Por ejemplo, en arándanos se deben considerar a lo menos 4 etapas: brotación-floración-cuaja, cuaja a cosecha, cosecha y postcosecha. En cada etapa, las concentraciones de N y K van cambiando, ya que el nitrógeno es absorbido en gran cantidad durante la etapa de crecimiento vegetativo del cultivo, en tanto, el potasio se requiere en mayor proporción durante la etapa de formación de fruto. En el cuadro 8, se presenta el aporte en términos porcentuales de cada uno de los nutrientes de acuerdo a la fase fenológica. Cuadro 8. Aporte porcentual de nutrientes de acuerdo a la fase fenológica del cultivo de arándano y frambuesa. Fase
Brotación-floración Crecimiento fruto Cosecha Postcosecha TOTAL
Nitrógeno 50 15 5 30 100
Fósforo Potasio Calcio Distribución porcentual (%) 20 20 60 30 40 20 30 30 10 20 10 10 100 100 100
Magnesio 30 30 30 10 100
Basándose en la absorción de nutrientes del cultivo, se ajustan las cantidades o concentraciones de acuerdo al análisis de suelo. También debe tenerse en cuenta los nutrientes aportados mediante la fertilización de base y se debe descontar los nutrientes presentes en el agua de riego. Estos datos constituyen la base de las recomendaciones de fertilización por fertirriego. Especial atención debe prestarse al pH y a la relación NO3/NH4.. Cambios del pH en la rizósfera y la relación NH 4/NO3 en solución
El pH óptimo para arándanos está en el rango de pH 4.5-5.5 y para frutilla y frambuesa entre 5.5 a 6.5. El pH de la rizósfera determina la disponibilidad de fósforo ya que afecta los procesos de precipitación/solubilización y de adsorción/desorción de los fosfatos. El pH también influye sobre la disponibilidad de micronutrientes (Fe, Zn, Mn) y la toxicidad de algunos de ellos (Al). En el caso de arándanos, la toxicidad de Al no es común en Chile, por el hecho de que los suelos son acidificados con azufre elemental o sulfato de hierro. Bajo estas condiciones, el Aluminio libre en solución (tóxico) reacciona formando sulfato de Aluminio, que en un compuesto inocuo para los cultivos. El principal factor que afecta el pH en la rizósfera es la relación NH4/NO3 en la solución del suelo, especialmente en medios con bajo poder tampón, como suelos muy arenosos. La + forma de nitrógeno (NH4 y NO3 ) absorbida por la planta determina el balance cationesaniones en la planta (Barber, 1984). La nutrición amoniacal produce un patrón de absorción + catiónica basado principalmente en NH4 , disminuyendo así la absorción de otros cationes 2+ 2+ + + como Ca , Mg y K (Marschner, 1995). Asimismo, induce la excreción radicular de H al medio para mantener la electroneutralidad en la planta y produciendo una acidificación del medio. En arándanos, el efecto positivo que se observa de las fuentes nitrogenadas amoniacales, tiene más que ver con la modificación del pH en el medio, puesto que esta planta requiere condiciones de acidez. En cambio las otras especies (frambuesa y frutilla) un exceso de amonio puede ser contraproducente.
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Cuando el nitrógeno es proporcionado bajo la forma de nitratos, el anión NO3 es absorbido, y la planta absorbe más aniones que cationes. Para mantener el balance cationes-aniones, las raíces excretan OH al medio, aumentando así el pH de la rizósfera (Marschner, 1995). Cuando el pH original del suelo en un huerto de arándanos se encuentra alto (superior a 5,5), las fuentes nítricas pueden tener un efecto depresivo sobre el cultivo, al incrementar aún más el pH. En el cuadro 9, se presenta el efecto del pH del suelo sobre el crecimiento de arándanos y se puede observar que el efecto de este factor es determinante es esta especie frutal. Cuadro 9. Efecto del pH del suelo sobre el rendimiento en dos cultivares de arándano “ojo de conejo” de 3 años de edad. (Austin y otros, 1986). PH suelo 5,1 5,5 5,9 6.3
Rendimiento (g/planta) Delite Tifblue 144 a 382 a 142 a 352 a 89 b 249 b 76 b 234 b
Se han publicado resultados contradictorios al comparar en arándanos los efectos de fertilizantes que contienen nitratos, con los que contienen o generan amonio. En la mayor parte de los estudios el crecimiento se ha incrementado cuando se ha fertilizado con amonio, pero en otros estudios el nitrato ha sido superior. Esto, sin duda, tiene que ver con el pH del suelo en el cual se han efectuado dichas investigaciones. En la figura 1, se presenta resultados obtenidos por Tamada (1993), en un ensayo de macetas donde el crecimiento de la planta fue superior con amonio. Lamentablemente, en este trabajo no se especifica el pH original del suelo. En otro ensayo realizado por Percival y Privé (2002), en tres plantaciones comerciales de arándano (no especifican pH de los sitios), evaluaron el sulfato de amonio, urea recubierta con azufre y nitrato de amonio y obtuvieron los mejores resultados con las dos primeras fuentes de N. Normalmente, cuando el pH del suelo se mantiene en valores inferiores a 5, no se debieran manifestar mayores diferencias entre estas dos fuentes de nitrógeno (amonio y nitratos) cuando son aplicados al arándano. Sin embargo, cuando el suelo presenta un pH próximo a 6 o superior, las fuentes amoniacales funcionan mejor, al permitir una reducción del pH original del suelo (Figura 2).
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600 500 a t n a l p / g
400 300 200 100 0 Sulfato de Amonio
Nitrato de amonio Rendimiento
Nitrato de Ca
Urea
MS planta (g)
Figura 1. Efecto de la fuente de N sobre la materia seca de la planta (MS planta) y producción de fruta de arándanos (Tamada, 1993)
20 18 16 14 12 Peso seco 10 (g/planta) 8 6 4 2 0
Amonio Nitrato
pH 4
pH 6
pH 8
Figura 2.- Efecto del pH y forma de N sobre el peso seco de plantas de arándanos (Oertli, J. 1963) La situación anterior difiere considerablemente para los cultivos de frambuesa y frutilla. De acuerdo a lo señalado, las diferentes fuentes de fertilizantes nitrogenados tienen diferentes efectos sobre el pH del agua de riego y solo se puede mantener un pH estable en la solución de suelo con aportes proporcionales de amonio y nitrato (50%-50%). Esto es de la mayor importancia para especies como la frutilla y frambuesa, puesto que un aporte exclusivo de amonio normalmente es inapropiado, especialmente cuando se practica el fertirriego de alta frecuencia y dichos problemas se acentúan con altas temperaturas en la zona radicular. Por otro lado, un pH alcalino en el agua de riego no es apropiado, debido a que el Ca y P pueden precipitar en las tuberías y tapar emisores. También un alto pH reduce la disponibilidad de Zn, Fe y P para las plantas. Para reducir el pH del agua de riego se puede recurrir al empleo de ácidos como ácido fosfórico, ácido nítrico, ácido sulfúrico y ácido clorhídrico. Aunque estos dos últimos no son recomendables debido a su contribución a la salinidad o aporte excesivo de cloro que puede ser nocivo para los berries, que son especies
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sensibles a este elemento. En el cuadro 10 se presenta las cantidades de ácido fosfórico, ácido nítrico o sulfúrico necesarios para bajar el pH del agua de riego. Cuadro 10. Cantidad de ácido fosfórico, nítrico o sulfúrico necesario para bajar el pH del agua de riego expresado en centímetro cúbico de ácido por metro cúbico de agua de riego. Cambio de pH deseado. pH
Acido fosfórico, (H3PO4) (cm3/m3 agua)
Acido nítrico ( HNO3) (cm3/m3 agua)
Acido sulfúrico (H2SO4) (cm3/m3 agua)
0.7 10.5 32.3 13.1 0.8 12.0 37.0 15.0 0.9 13.5 41.6 16.9 1.0 15.0 46.2 18.7 1.5 22.5 69.3 28.1 2.0 30.0 92.4 37.5 2.5 37.5 115.5 46.8 -3 -3 Nota: ácido fosfórico 85% y Densidad 1.71 g cm ; ác. Nítrico 65% y densidad 1.40 g cm -3 y ác. Sulfúrico 95% y densidad 1.84 g cm .
Respuesta de los berries a la fertirrigación
Debido a las ventajas del fertirriego, en los últimos años se está recomendando en arándanos la aplicación de N y otros nutrientes a través del riego por goteo (Flore y otros, 1992; Scrivner, 1989). Algunos autores como Finn y Warmund (1997) compararon le aplicación de N por fertirriego versus el sistema convencional. En esta investigación se aplicó N como sulfato de amonio en tres parcialidades como fertilizante sólido sobre la superficie del suelo (sistema convencional) o semanalmente a través del riego por goteo (fertirrigación). La cantidad total aplicada en ambos tratamientos fue equivalente en cada sistema. El rendimiento de fruta y crecimiento de la planta fue significativamente superior bajo el régimen de fertirrigación, lo cual los autores lo atribuyen a que las plantas fertirrigadas dispusieron de mayor disponibilidad de N y mejor localización en la zona radicular que permitió un uso más eficiente d el fertilizante. Cuadro 11. Rendimiento de arándanos plantados en 1990 con aplicación de N a través de fertirriego y convencional (Finn y Warmund, 1997). Tratamiento Fertirrigación Convencional DMS 0.05
Rendimiento (kg/planta) Año 1992 Año 1993 0.23 2.11 0.17 1.73 ns
0.22
En otro ensayo realizado en Chile por Vidal, Serri y Pino (2002), se aplicó sulfato de 15 amonio marcado con el isótopo N en plantas recién establecidas de arándano variedad Duke. En este trabajo se está evaluando la distribución materia seca, rendimiento de fruta
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y balance de nitrógeno, en arándano sometido a diferente sistema de fertilización. Algunos resultados preliminares de los dos primeros años de establecimiento de los ensayos se presentan en el cuadro 12 y 13. Como se puede observar en ambas temporadas de crecimiento se destaca el tratamiento con fertirrigación, produciendo un mejor desarrollo de la planta y mayor rendimiento de fruta. Cuadro 12. Distribución materia seca (g/planta) y rendimiento de fruta en arándano Duke sometido a diferente sistema de fertilización (Vidal, Serri, en prensa). Sistema
Testigo sin N Convencional Fertirriego
1º año pl. (g/planta) Parte aérea 33.9 37.0 39.1
2º año pl. (g/planta)
Raíz
Total
18.0 22.7 26.1
51.9 59.6 65.3
Parte aérea 228.8 194.1 279.9
Raíz
Total
150.3 95.7 142.0
379.1 289.8 421.9
Rendimiento fruta g planta -1 2º 3º año año 175 1236 204 1280 251 1671
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Cuadro 13. Porcentaje exceso atómico de N y porcentaje de N en la planta derivado del fertilizante marcado en diferentes tratamientos de fertirrigación. (Vidal, Serri y Pino, 2002). Tratamiento (*) Fertirriego I Fertirriego II Convencional
Exc.Atómico 15 N (%) Parte aérea Raíz 2.52 2.63 2.13 2.08 1.97 1.83
% N en la planta derivado del fertilizante Parte aérea Raíz 52.0 54.3 44.1 42.8 40.7 37.7
(*) NOTA: Fertirriego I: Aplicación de sulfato de amonio con 5% e.a. 15 N en forma permanente en el agua de riego, en dosis de 15 g N/planta (dosis total año 1 y 2). Fertirriego II: Aplicación de sulfato de amonio con 5% e.a. 15 N cada dos semanas en el agua de riego, en dosis de 15 g N/planta (dosis total año 1 y 2). Convencional: Aplicación de sulfato de amonio con 5 % e.a. 15 N al suelo en dos parcialidades en dosis de 15 g N/planta (dosis total año 1 y 2).
A partir del cuadro 13, se infiere el tratamiento que considera aplicación permanente de N en el agua de riego (Fertirriego I), tiene un mejor efecto sobre la eficiencia de utilización de N del fertilizante, comparado con la aplicación cada dos semanas (fertirriego II) o convencional al suelo. Este último tratamiento produjo la menor eficiencia de uso del fertilizante, lo que demuestra que el fertirriego permite hacer un uso más eficiente de los nutrientes por las plantas, reducir las pérdidas y, por consiguiente, menor daño ambiental. Respecto al cultivo de frutilla, aunque los fertilizantes implican una pequeña fracción de los costos de producción de frutilla, son realmente importantes para maximizar el rendimiento y calidad de la fruta y para minimizar el potencial impacto ambiental negativo causado por la lixiviación de nitratos por exceso de fertilización. Con el incremento del uso de mulch plástico, el uso de fertilizantes vía riego es común para suplementar los requerimientos de fertilización de esta especie. Con otra técnica que no sea la fertirrigación es muy difícil aplicar los fertilizantes en la zona radicular bajo el mulch de polietileno. Hochmuth y Albregts (2003) recomiendan la inyección de nitrógeno y potasio en las dosis especificadas en el cuadro 14.
13
Cuadro 14. Recomendación de fertirriego para frutilla (Adaptado de Hochmuth y Albregts, 2003). Etapa de desarrollo 0 a 15 días 15 a 80 80 y más
Tasa de inyección (kg/ha/día) N 0.3 0.3 0.8 0.8 0.7 0.7
Fertilizantes: solubilidad y fuentes
En los programas de fertirrigación se consideran normalmente las dosis de N, P2O5 y K 2O y los requerimientos de agua diarios por unidad de área. Estos datos son entonces empleados para definir el tipo de fertilizante a usar y método de aplicación. Como no existe una estructura comercial involucrada en el uso de fertilizantes sólidos para formular soluciones líquidas a nivel de campo, existe una falta de información al respecto, de tal forma que a menudo pueden ocurrir precipitaciones por uso de concentraciones excesivas. Por otro lado, el costo de los fertilizantes solubles varía considerablemente. La formulas más caras son aquellas que contienen soluciones multi-nutrientes y las más económicas son los fertilizantes simples disponibles en el mercado, tales como urea y cloruro de potasio. No existe evidencia científica para preferir fertilizantes sólidos o líquidos; así que solamente la calidad, costo, facilidad de aplicación y disponibilidad del fertilizante son los factores tomados en cuenta por los productores. La fertirrigación exige que los fertilizantes sean solubles, dejando un mínimo de impurezas; que sean compatibles entre ellos, para que no reaccionen formando precipitados que pudiesen obturar los emisores, y que sean compatibles con los iones contenidos en el agua de riego y con su pH. Como norma general, el ión sulfato es incompatible con el calcio, y los fosfatos, con el calcio y el magnesio. En aguas calcáreas debe evitarse la aplicación de fosfatos y polifosfatos excepto cuando considere indispensable, y con extremada precaución. La solubilidad es una propiedad importante para seleccionar los fertilizantes a emplear. En principio, quedan descartados aquellos fertilizantes que contengan aditivos para mejorar su conservación o hacer más lenta su liberación, siendo preferibles los fertilizantes obtenidos por cristalización. En el cuadro 15 se presentan los valores usuales para fertilizantes de uso más frecuente.
K2O
14
Cuadro 15. Concentraciones máximas aconsejables para la preparación de las soluciones madres y dosis orientativas de empleo para distintos fertilizantes. FERTILIZANTE
Concentración máxima aconsejada para solución madre 20% 35% 12% 35% 12% en invierno 15% en verano 25% 10% 20% 15% en invierno 20% en verano 10% 10% 10%
Nitrato de calcio Nitrato de amonio Sulfato de amonio Urea Nitrato de potasio Nitrato de magnesio Sulfato de Potasio Fosfato monopotásico Fosfato monoamónico Sulfato de magnesio Acido nítrico (15.5% N) Acido fosfórico (71% P 2O5)
Dosis orientativas de empleo
0.3-0.8 g/l 0.2-0.4g/l 0.1-0.3 g/l 0.5-1 g/l 0.5-0.8 g/l 0.2-0.5 g/l 0.2-0.5 g/l 0.1-0.3 g/l 0.1-0.3 g/l 0.2-0.5 g/l 0.1-0.3 g/l vigilando el pH 0.1-0.5 g/l vigilando el pH
Cuadro 16. Fertilizantes solubles disponibles en Chile. Producto N-NH4 Nitrogenados Urea 46 Nitrato de Amonio 16.5 Nitrato de Calcio Nitrato de Potasio Fosfato de Urea 18 Nitrato de Magnesio UAN 32 24 Sulfato de Amonio 21 Nitrato de Calcio y Magnesio Ac. Nítrico Tiosulfato de amonio 12 Fosfatados Fosf. Monoamónico 12 Fosf. Monopotasico Fosfato de Urea 18 Polifosfato de amonio 11 Acido Fosfórico Potásicos Cloruro de potasio Nitrato de Potasio Sulfato de potasio Tiosulfato de Potasio Otros Sulfato de Magnesio Nitrato de Magnesio Borax Ac. Bórico Sulfato de Zinc Citraplex 20% Mn Citraplex 20% Fe Citraplex 25%Zn Citraplex 20% Fe
N-NO3
P2O5
K2O
S
MgO
Otros
16.5 15.5 13.5 44 11
26 CaO 46 16
8 22 13.2
6..5
17.3CaO
15.5 26 S 61 52 44 37 71
34
0.2 0.6
60 13.5 50 25
46 18 17 S 13
11
16 16 10 B 17B 35 Zn 20Mn 20Fe 25Zn 20Fe
15
Cuadro 17. Mezclas de fertilizantes solubles comercializados en Chile. Producto
Ultrasol inicial Ultrasol desarrollo Ultrasol crecimiento Ultrasol producción Ultrasol multiprop. Ultrasol Fruta Ultrasol Pinta Ultrasol Postcosecha Kristalon Hydrofeed Kristalon Inicial Poly.feed (1) Poly.feed
N-NH 4 7.5 9 12.5 1.3 8.1
0 6 6 8.6 19 20
Concentración de nutrientes (%) N-NO3 P2O5 K 2O S 7.51 30 15 1.4 9 6 18 8 12.5 10 10 1 11.7 6 40 9.9 18 18 1 9 0 47 5 0 5 48 7 13 36 12 36 4.4 40 13 19 19 1 20 20
Otros MgO 1 2 1
Micros Micros
1
Micros
3
Micros Micros Micros Micros
Empresa
SQM SQM SQM SQM SQM SQM SQM SQM Hydro Hydro Haifa Haifa
