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sábado, 12 de septiembre de 2015

CÁLCULO DE ABONADOS

                 Hemos diseñado una hoja de cálculo para abonados de
fertirrigación en cultivos intensivos bajo invernadero, basándonos en analíticas de suelo y de agua.
                 Inicialmente hemos hecho un diagnóstico del suelo y del agua de la explotación, una corrección del extracto saturado del suelo para darnos una idea de en qué medida debemos aumentar la solución nutritiva ideal, el cálculo de los aportes de los iones y luego hemos calculado el pH y la conductividad eléctrica de la solución nutritiva más los iones del agua, para saber si la disolución que estamos mandando a la planta es la adecuada.
                 Posteriormente hemos calculado la tiempo y frecuencia de
riego ideal para ese tipo de suelo, cantidad de los distintos abonos, microelementos y ácidos, porcentajes de inyección que tenemos que marcar en cada uno de los tanques, cantidad total de agua gastada en cada riego y hemos hecho un extracto saturado para ver si estamos haciendo bien el abonado.
                 No hemos entrado a señalar la función de los distintos elementos nutritivos, ya que hicimos un artículo con anterioridad en el que mencionábamos tales funciones.
                 A la “Nutrición Vegetal”, no se le da la importancia que tiene. Un agricultor puede optar por diferentes inversiones, que le pueden suponer unos incrementos de beneficios del orden del 20-30 por ciento como pueden ser: nuevas o mejoras en las estructuras del invernadero, cultivos sin suelo, calefacción, pantallas térmicas, etc., pero algo tan simple como es corregir el plan de abonado de la finca, le puede suponer también unos incrementos del 20-30 por ciento.
           Actualmente con los modernos equipos de riego, ya hay mucha gente que lo está haciendo, pero incluso gente con estos equipos no lo hacen del modo correcto.
       Para hacer un buen plan de abonado las analíticas son fundamentales.
Antes de entrar de lleno en lo que es la hoja de cálculo del abonado , vamos a hacer una breve descripción de lo que nos podemos encontrar en lo que se conoce como “Análisis de fertilidad” que incorpora un “Extracto saturado”.
Análisis de fertilidad (Control + para
verlo con detalle)
El análisis de fertilidad se realiza al principio del cultivo, antes de la plantación,  y te da lo iones fijados en el suelo, y disueltos en el suelo (Extracto saturado). El extracto saturado, en cambio, se hace después de la plantación, 2 o 3 veces al inicio del cultivo para ir corrigiendo los abonados hasta que damos con la “abonado exacto para ese ciclo vegetativo”.
Vamos ahora a ver, los diversos parámetros que nos podemos encontrar en un Análisis de suelos y de agua, de forma escueta, para saber interpretarlos a la hora de hacer los abonados posteriormente.
Ø    ANÁLISIS DE SUELOS.
     1.- CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA.
Es la medida del Extracto Saturado que nos dará el contenido de sales totales disueltas en el suelo. Esta dependerá del tipo de iones de la disolución. Los iones Cl- son los que más aumentan la conductividad.
Se suele medir en decisiemens por metro (dS/m).
Valores umbral de CE en Extracto saturado para diferentes cultivos
 Hortícolas y con producciones estimadas del 100 por cien.
Calabaza   4dS/m
                 Berenjena 2,7 dS/m
Tomate 2,5  “
                Melón 2,5 “
Pepino 2,5  “
                  Sandía 2,7 “
Pimiento 1,5 dS/m
                 Calabacín 3 “

     El alto contenido de sales disueltas en la SN aumenta el efecto osmótico y disminuye la disponibilidad de agua fácilmente utilizable
por la planta en el medio de cultivo, lo que afecta la absorción de Ca y da lugar a la  pudrición apical  de los frutos.

     Una alta presión osmótica de la SN induce a una deficiencia hídrica de la planta y, además, ocasiona un desbalance nutrimental, pues afecta principalmente a aquellos nutrimentos que se mueven por flujo de masas, como el Ca2+ y el Mg2+, los cuales se absorben en menor cantidad, lo que provoca el Blossom end Rot o peseta.
  Hay abonos que aumentan mucho la CE como son el Nitrato Cálcico, el Nitrato Magnésico, el Sulfato Magnésico y el Sulfato Amónico, y otros que apenas lo aumentan como el Fosfato Monoamónico y el Fosfato Monopotásico.

       2.- PH
    Se define con –log (H+) y expresa la acidez o alcalinidad de un suelo. Su intervalo es del 0 al 14. Cuanto más elevado sea el valor más alcalino es, y cuanto más bajo, más ácido.
   Como norma general se establece un pH comprendido entre 5 y 6
A un pH entre 5 y 6 se
absorben la mayoría de elementos nutritivos
para abonar, ya que a este intervalo se absorben la mayoría de elementos nutrivos.
  El pH de la solución nutritiva se controla con el fin de neutralizar la presencia de los bicarbonatos en el agua de riego, ya que estos iones producen un elevado pH, y un alto contenido de ellos en la zona radical provoca la inmovilización del P, Mn y Fe; además, con un alto pH en la SN, el Ca y el Mg pueden precipitar con el HPO4.
 El pH del agua de riego generalmente fluctúa entre 7.0 y 8.5. Antes de preparar la solución nutritiva, el pH del agua debe de estar a 5.5; después  de  hacerlo,  se  mide  nuevamente  y  se  hacen  los ajustes necesarios, hasta que quede en 5.0; en caso de que sea mayor a 5.5, nuevamente se añade un ácido fuerte. Para bajar el pH se puede emplear un ácido comercial, por ejemplo, ácido nítrico (HNO3), fosfórico (H3PO4) o sulfúrico (H2SO4), de los cuales el sulfúrico es el de menor costo.
El pH está directamente relacionado con el contenido de HCO3- y  CO32-.
     3.- RELACIÓN DE ABSORCIÓN DE SODIO. (SAR)
La relación de absorción de sodio (SAR ) es un parámetro que refleja la posible influencia del ion sodio sobre las propiedades delsuelo, ya que tiene efectos dispersantes sobre los coloides del suelo y afecta a la permeabilidad.

Sus efectos no dependen sólo de la concentración en sodio, sino también del resto de cationes. La fórmula utiliza como unidad miliequivalentes.

Se basa en una fórmula empírica que relaciona los contenidos de sodio, calcio y magnesio, y que expresa el porcentaje de sodio de cambio en el suelo en situación  de equilibrio ( este índice denota la proporción relativa en que se encuentra el sodio, respecto al calcio y magnesio, cationes bivalentes que compiten con el sodio por los lugares de intercambio del suelo ).

       4.- MATERIA ORGÁNICA TOTAL.
Nos da una idea del grado de degradación del estiércol del invernadero. Unos bajos niveles de MO, implica que la estructura de nuestro suelo va estar más suelta, con lo que retiene menos el agua y los nutrientes, acumula menos energía calorífica, es decir, se calienta más rápido y se enfría antes, se disuelven mejor los elementos nutritivos, etc.

5.-RELACIÓN CARBONO NITRÓGENO. C/N
Cuando la cantidad de hidratos de carbono son altos (lo que implica una relación C/N alta), la planta tiene energía y su tendencia es a producir flores y frutos, sin embargo cuando el nitrógeno es muy abundante (relación C/N baja) la planta tiene muchas proteínas, vegeta muy bien, y no produce flores.

6.- EQUILIBRIOS.
Este es un tema importante, que nos da mucha importancia, sobre cual es el orden de los elementos en menor cantidad o mayor cantidad.                                                                                                                                                                                                                                
NO3-/K+
0,29
(2-4)
K+/Mg++
0,28
(0,3-0,8)
Ca++/Mg++
1,45
(1,5-3)
Ca++/Na+
1,18
(1,5-
En un principio, si vemos la primera fila, está claro que haya más potasio que nitrato. En la segunda, confirmamos que hay más potasio que magnesio, luego ya sin ver el análisis es un suelo rico en potasio.

Después vamos con el calcio que supera al magnesio con creces, luego ya tenemos al magnesio con muchas papeletas para tenerlo en la lista negra, y por último en la fila que nos queda nos sorprende el sodio, que supera al calcio.

Luego el orden sería de mayor a menor: Potasio, Sodio, Calcio, Nitrato y Magnesio.

7.- PORCENTAJE DE SATURACIÓN.
Es la cantidad de agua que debe de tener un suelo para estar saturado y funcione correctamente. Está comprendido entre 30 y 45 por ciento. Si está más bajo debemos corregirlo mediante riego, y si sobrepasa estos límites, debemos procurar hacer drenajes, ya que corremos el riesgo de asfixia radicular.

8.- TEXTURA.
Es el porcentaje de las distintas partículas del suelo: arcillas, limos y arenas. Atendiendo a estas combinaciones se clasifican en arcillosas, limosas, arenosas, francas (es la combinación ideal de las tres), y las distintas subcombinaciones: arenolimosas, francolimosa, etc., pero que yo más bien me quedo con las cuatro primeras.

     9.- COMPLEJO DE CAMBIO.
Es un componente importante en un suelo.

Se denomina complejo de cambio al conjunto de partículas con capacidad de absorber iones con carga positiva, de  las  soluciones del suelo.
           De un modo más riguroso, podríamos decir que el complejo adsorbente o de cambio consiste principalmente en el conjunto de
coloides dotados de cargas negativas, capaces de retener los cationes de cambio.

 Los iones de cambio del complejo absorbente están en equilibrio con la solución del suelo, de tal forma que cualquier alteración en la composición de esta última, induce otro concomitante en el reiterado equilibrio.

        Estas partículas están generadas por la descomposición de la materia orgánica .Es por ello que se aporta una capa de estiércol a los suelos de los invernaderos.

Del mismo modo, respecto a la estructura y dinámica del complejo absorbente cabe diferenciar entre dos tipos diferentes de iones que pueden ser retenidos. Por un lado nos encontramos con aquellos que, son generadores de acidez. Hablamos más concretamente de los iones H+ y el Al3+.

La otra categoría la constituyen los denominados iones básicos, es
decir Ca2+, Mg2+, K+,NH4+ y Na+ principalmente. Por tanto, cuando dominan los del primer grupo, el suelo será marcadamente ácido y el desarrollo de la vegetación muy precario.

 Si por el contrario, el complejo de cambio está casi o totalmente saturado de los iones básicos, el ambiente iónico del suelo tenderá a ser neutro e incluso moderadamente alcalino, que es lo normal en los invernaderos. Cuando el sodio y el potasio son muy abundantes, el pH será acusadamente alcalino, lo cual tampoco beneficia el desarrollo de los cultivos y la vegetación en general.

           No todos los suelos atesoran la misma capacidad de adsorber y retener los nutrientes del suelo. Si son ricos en arcillas (especialmente de determinados tipos de ellas) y materia orgánica bien humificada, su
potencial será alto, al contrario de lo que sucedería en suelos arenosos y/o limosos y pobres en restos orgánicos bien descompuestos.

Tal potencial es denominado por los edafólogos “capacidad de intercambio iónico”, si bien debido a la electronegatividad de los coloides de arcilla y humus, los expertos suelen referirse a esta propiedad como  “la capacidad de intercambio catiónico” o CIC.

La materia orgánica aumenta la capacidad de intercambio catiónico (C.I.C.).

Por tanto, este último actúa como almacén donde están fijados reversiblemente muchos de los elementos nutritivos para las plantas. Como tal reservorio, las plantas absorben los nutrientes conforme los van requiriendo.

Los cationes monovalentes (como el amonio y el potasio) son absorbidos con menos fuerza que los bivalentes (como el calcio y magnesio), debido a su carga eléctrica.

Ø    ANALISIS DE AGUAS
No vamos a mencionar parámetros que se han visto ya en análisis
de suelos, y vamos a comentar los que son específicos de análisis de agua.
                 10.- DUREZA.
La dureza de un agua se define como la concentración de carbonato cálcico, que es químicamente equivalente a la concentración de cationes multivalentes, principalmente calcio y magnesio, del agua.

Para calcular la dureza del agua que se va a emplear para riego, expresada en grados franceses de dureza ( º F ), se emplea la siguiente expresión:

Dureza ( º F ) = ( mmol / l Ca2+ + mmol / l Mg2+ ) * 10
Ejemplo.-    Dureza ( º F ) = ( 2,93 + 2,12 ) * 10 = 50,5 º F

Características del agua
Grados Franceses
Muy dulce
< 7
Dulce
7 – 14
Medianamente dulce
14 – 22
Medianamente dura
22 – 32
Dura
32 – 54
Muy dura
>54
                 
        11.- SAR AJUSTADO.
Existe una relación directa entre el SAR y lo que se conoce como SAR° o SAR ajustado.
La cual nos dice que:
SAR° = 0,08 + 1,115 SAR
                                  
12.- INDICE DE SCOTT.
El Índice de Scott o coeficiente alcalinométrico, relaciona el posible exceso de sodio respecto al cloruro y sulfato con el álcali nocivo para la planta. Para su cálculo deben diferenciarse tres casos, que aparecen en la tabla 1.
Tabla 1.- Cálculo del índice de Scott
meq/l
mg/l
1er caso: Cl³ Na+
K1 = 2.040/Cl
2º caso: Cl- < Na+ £ (Cl- + SO42-)
K= 6.620/(2,6Cl+Na)
3ercaso: Na+ > (Cl- + SO42-)
K3 = 662/(Na-0,32Cl-0,43SO4)


        13.- CARBONATO SÓDICO RESIDUAL. C.S.R.
El concepto de Carbonato de Sodio Residual tiene en cuenta las concentraciones de los aniones carbonato y bicarbonato, y de los
cationes calcio y magnesio. Un suelo regado con agua con un CSR alto (exceso de carbonatos y bicarbonatos en relación con el contenido de calcio y magnesio) puede transformarse en sódico.

Según la CSR podemos clasificar el agua en:
        
          Recomendable: CSR inferior a 1.25 meq/L
Poco recomendable: CSR entre 1.25 y 2 meq/L
No recomendable: CSR superior a 2.5 meq/L
       CRS=(CO3H-) + (CO32-) – (Ca2+) – (Mg2+)

14.- HOJA DE CÁLCULO DE ABONADO.
         Como hemos comentado al principio del artículo hemos optado por hacer un caso real partiendo de un suelo y un agua, con sus correspondientes analíticas, los hemos visto y profundizado, para saber sus características a la hora de elaborar las soluciones nutritivas, seguidamente hemos hecho una tabla de aportes de iones a la solución nutritiva, hemos calculado los aportes de abono, forma de repartir los abonos en los tanques, porcentajes de inyección….
         En definitiva que la hoja de cálculo es grade y cuando te la descargues, te va a salir “un pantallazo”, que tiene el siguiente sentido. En la parte inferior derecha tienes una barra de navegación y un zoom.
La hoja de cálculo se estructura a base de forma de columnas, que empiezan desde la parte izquierda. Es decir, inicialmente, nos vamos a la parte totalmente izquierda de la hoja de cálculo y nos vamos a la parte superior. Vamos leyendo y nos vamos para abajo. Luego nos dirigimos a la parte derecha superior, leemos y vamos para abajo, y así sucesivamente.

          La gente que vaya queriendo la hoja, me va pidiendo permisos y a las pocas horas se concede la petición. Simplemente se hace así, por motivos estadísticos del blog.

        En poco más de medio año hemos recibido 127 solicitudes (todas aceptadas) de la hoja de cálculo.
                El enlace es el siguiente:
        
           En el vídeo que se adjunta a continuación, se señala como se realizan las tomas de muestras de analíticas de suelo, agua y foliar, como se hacen estas analíticas en laboratorio, y finalmente, como se realiza la solución nutritiva mediante programas informáticos.

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