Conceptos Integrales de Fertirriego


Claves para Lograr Rendimiento y Calidad en los Cultivos

Noviembre de 2018

Autor: Miguel Ancizar Romo Pazos

Gerente General-Fertirriego Ltda., Colombia

Dentro de una explotación agrícola, cada vez más cobran importancia los sistemas de fertirriego como herramienta para lograr los resultados esperados por los productores, dada su función primordial de aplicación oportuna, eficiente y uniforme de agua y nutrimentos al cultivo para que brinden las condiciones apropiadas y así las plantas puedan expresar su máximo potencial productivo.

En este aspecto de los sistemas de fertirriego, si bien las ventajas y limitaciones del fertirriego ya han sido muy difundidas y conocidas, hay diversidad de opiniones y conceptos desde su concepción en los diseños preliminares, pasando por uso, manejo, monitoreo o seguimiento y mantenimiento de los sistemas. Esta heterogeneidad de conceptos genera diversos tipos de problemáticas en el desarrollo del cultivo y por ende en el resultado final de la calidad y el rendimiento, y es muy común encontrar excusas de los deficientes resultados en otros aspectos como el clima, el suelo, las plagas y enfermedades, genética de las plantas, entre otros, pero el riego y la nutrición deficientes son también en gran medida responsables de un mal resultado.

Los Conceptos Integrales de Fertirriego son los aspectos que se deben tener en cuenta durante todo el proceso de implementación, manejo y control del sistema para lograr altos índices de productividad, calidad y uniformidad de las cosechas, basado en el manejo correcto de los criterios técnicos implicados, haciendo más eficiente la aplicación y aprovechamiento de agua y fertilizantes por el cultivo.

Estos son los 5 aspectos de los que se componen los Conceptos Integrales de Fertirriego:

  1. Diseño agronómico
  2. Diseño hidráulico y geométrico
  3. Manejo técnico
  4. Sistema de monitoreo
  5. Mantenimiento preventivo

Si uno de estos aspectos fracasa, fracasará todo el sistema y el resultado final esperado no será el mejor, ya que están interrelacionados entre sí.

1. Diseño agronómico del sistema de fertirriego

El diseño agronómico del sistema de fertirriego define cuales son los aspectos con los que debe estar formado el sistema de riego para que cumplan a cabalidad con los requerimientos hídricos y nutricionales de la planta, con condiciones ideales de eficiencia y uniformidad tanto en la aplicación de agua como de fertilizantes, de tal forma que brinden las condiciones ideales para aprovechar al máximo el potencial productivo de la planta, con una relación técnico económica viable y que generen rentabilidad adecuada.

conceptos de fertirriego

Figura 1. Conceptos Integrales de Fertirriego.

Fuente: Romo M, 2017.

Los equipos de fertirriego requieren que sean diseñados de manera específica o particular para cada caso, dependiendo de múltiples factores como el tamaño del área a regar, geometría del terreno, la densidad de siembra, el tipo de cultivo, la topografía el tipo de suelo, entre otros aspectos de carácter agronómico. Encontrar el diseño agronómico del sistema de fertirriego ideal no es tarea sencilla, ya que depende de múltiples variables de la planta o cultivo, del tipo de suelo, del agua de riego, del clima, entre otros factores, y se debe encontrar un equilibrio entre los aspectos técnicos y económicos para hacer viable el sistema y en este sentido, la experiencia y los estudios de caso de éxito y fracaso tienen relevante importancia para ello.

Estos son los principales aspectos que se deben analizar para definir un diseño agronómico adecuado: densidad del cultivo, tipo de sistema de fertirriego (microaspersión o goteo), lámina crítica de riego o evapotranspiración del cultivo ETVc, jornada de riego, textura del suelo, infiltración básica del suelo, topografía del terreno, distancia entre goteros, caudal de goteros, laterales de goteo por surco, precipitación del sistema de riego, entre otros.

Un inadecuado diseño agronómico del sistema es la primera causa de fracaso del sistema y de la explotación agrícola. Son muy comunes los errores que se encuentran en este aspecto, donde hay sistemas muy ajustados por temas presupuestales o incorrectas decisiones o sistemas de riego con equipamientos muy ostentosos que no brindan beneficios importantes al cultivo.

2. Diseño hidráulico y geométrico del sistema de fertirriego

El diseño geométrico del sistema consiste en encontrar la mejor distribución geométrica de hileras de siembras, de lotes, de orientación del cultivo, de largo de laterales, entre otros aspectos, para que el sistema de riego pueda operar en forma eficiente y uniforme, teniendo en cuenta factores agronómicos que afectan al desarrollo del cultivo como topografía, dirección de los vientos, luminosidad, manejo agronómico del cultivo, labores mecanizadas, etc.

Una adecuada distribución geométrica del sistema repercute directamente en el diseño hidráulico y en la operación del sistema. Por ejemplo, un cultivo que requiere un sistema de goteo autocompensado y antidrenante, no puede sembrarse las hileras del cultivo perpendicu-

Cuadro 1. Ejemplo de parámetros de diseño agronómico de un sistema de fertirriego para cultivo de palta (aguacate) de 160 has.

Fuente: Romo M, 2017.

parametros de diseño agronomico de sistemas de riego

lares a las curvas de nivel, porque el sistema antidrenante no funcionaría por los desniveles de la topografía, generando drenaje residual de las mangueras de goteo en las partes bajas de los surcos, generando saturación del suelo, asfixia radicular y desuniformidad en la aplicación de agua y nutrientes.

El diseño hidráulico del sistema de riego consiste en el cálculo hidráulico de cada uno de los componentes del sistema de fertirriego, desde la succión del sistema de bombeo o cabezal de riego, pasando por el sistema de filtrado, sistema de inyección de fertilizantes, mezcla de fertilizantes, tuberías en campo, automatización, válvulas de control, accesorios, hasta el último gotero o gotero crítico del campo, de tal forma que permita aplicar el agua y los fertilizantes solubles vía fertirriego con valores de Uniformidad y Eficiencia adecuados a un costo racional.

Estos componentes diseñados, calculados, y ensamblados de manera técnica permiten llevar el agua y los fertilizantes a cada una de las plantas en forma eficiente y uniforme. Un adecuado sistema de riego debe ser: diseñado, calculado y valorizado con materiales de buena calidad y tecnología, de marcas con experiencia y reconocidas, con materiales robustos que le permitirán una larga duración y estabilidad en el funcionamiento a través del tiempo, generando resultados tangibles en la calidad y productividad del cultivo y desde luego, con costos razonables a una óptima relación costo beneficio.

sistema de fertirriego por microaspersion

Figura 2. Sistema de fertirriego por microaspersión para 15 has de limón Tahití.

Fuente: Romo M, 2017.

3. Manejo técnico adecuado del sistema de fertirriego

Consiste en el manejo adecuado del sistema de tal forma que brinde las mejores condiciones de riego y nutrición a las plantas para su máximo aprovechamiento, repercutiendo así directamente en el logro de altos rendimientos y calidad, que brinden rentabilidad al productor. Involucra aspectos de ¿cómo?, ¿cuándo?, ¿cuánto fertirrigar?, requerimientos del cultivo, dosis y fuentes de fertilizantes, entre otros aspectos. Un buen manejo técnico del fertirriego está basado en los siguientes principios o conceptos fundamentales que se recomiendan aplicar en forma sistemática, coordinada y controlada:

a.  Fertirrigar con todos los nutrimentos requeridos por el cultivo en todos los riegos

Determinación de dosis balanceadas nutricionalmente a partir de análisis de suelos y de la respuesta en las variables de producción, aplicando conjuntamente todos los elementos mayores primarios (N, P, K), secundarios (Ca, Mg, S), y elementos menores (Fe, Mn, Zn, Cu y B) en todos los riegos. Esto permite una disponibilidad permanente y una nutrición completa y balanceada para la planta durante todo el año o el ciclo del cultivo. Las cantidades a aplicar de cada elemento, dependen de las necesidades específicas del cultivo en una determinada etapa.

b.  Fertirrigar durante todo el tiempo de riego

Aplicar volúmenes previos o finales de solo agua en el sistema es válido cuando hay altos riesgos de taponamiento de emisores con aguas de mala calidad química o de alta dureza. En la mayoría de los casos, esta no es la excepción, por lo cual se recomienda la aplicación de principio a fin del riego en cada una de las válvulas o turnos de riego y evitar tener volúmenes de agua cruda sin fertilizantes en diferentes tramos de tuberías que aumentan el riesgo de aplicar los fertilizantes en forma desuniforme.

c.  Fertirrigar durante todo el año en todos los riegos, inclusive en época de lluvias prolongadas

Aprovechar las altas inversiones del sistema de riego no utilizando el sistema de riego para únicamente aplicación de agua, sino aprovecharlo para fertirriego. Riegos con solo agua son justificados cuando un problema de alta salinidad del suelo lo exija. En épocas secas fertirrigar según la EVT del cultivo acompañado de monitoreo de la humedad del suelo (organoléptico o tensiómetro portátil u otro método). En épocas lluviosas fertirrigar una o dos veces por semana con una lámina de riego pequeña de 2.0 a 3.0 mm, pero aplicando los fertilizantes requeridos por el cultivo.

d.  Fertirrigar en el momento oportuno, cuando la planta lo requiera

La aplicación de agua y fertilizantes a través del sistema, debe hacerse en lo posible en jornadas hábiles de trabajo de la planta, es decir, cuando hay Evapotranspiración, en una jornada máxima de riego de 12 horas. Para cultivos protegidos bajo invernadero en suelo, se recomienda diseñar el sistema para una máxima demanda en 8 horas de riego al día y para cultivos en sustrato se recomienda una jornada de riego máxima de 6 horas al día y por supuesto regando por pulsos o por láminas según la demanda diaria de la planta.

Las frecuencias de riego deben ajustarse a las condiciones propias de retención de humedad del suelo o sustrato, a las condiciones del clima, de la planta, entre otros factores. En todo caso se debe buscar minimizar el estrés a la planta por tensiones de humedad y por disponibilidad de nutrientes en la solución del suelo.

e.  Fertirrigar en forma uniforme y eficiente

La Uniformidad de un sistema de fertirriego indica que tan variable es la dosis de agua y fertilizantes realmente aplicados en campo por cada unidad de área (m2 o hectárea), unidad de planta, o unidad de válvula de riego. Conforme varíe la uniformidad del sistema de riego, varía la uniformidad del fertirriego, de ahí que los sistemas de fertirriego deben diseñarse con altos niveles de uniformidad (> 90%) y tomar las respectivas acciones preventivas a través del tiempo para mantener esta uniformidad.

La eficiencia de aplicación del agua y fertilizantes indica la cantidad real aplicada por cada unidad de área, de planta o unidad de riego con respecto a la cantidad deseada o programada.

La uniformidad y eficiencia reales medidas en campo en muchos sistemas y cultivos distan mucho de los valores teóricos diseñados, calculados o deseados, razón por la cual es muy importante trabajar de manera constante en el mejoramiento de estos aspectos que parten desde un adecuado diseño agronómico, geométrico e hidráulico del sistema.

La uniformidad de la aplicación de los fertilizantes es fácilmente medible con los valores reales de Conductividad Eléctrica (EC) y pH a la salida de los goteros en condiciones normales de operación, con un equipo de medición confiable.

Para lograr buenos niveles de eficiencia y uniformidad en la dosificación de agua y fertilizantes, es indispensable contar con sistemas automáticos de riego pero que sean confiables y precisos, brindándoles también un buen nivel de mantenimiento y control.

 
Sistema de riego automatizado

Figura 3. Sistema de riego automatizado.

Fuente: Romo M, 2017.

 

f.  Fertirrigar en forma disponible para la planta

La aplicación de la solución nutritiva en los goteros, debe tener un pH óptimo para maximizar la asimilación de nutrimentos mayores y menores por la planta. Valores muy altos de pH harán que los elementos menores estén poco disponibles para la planta, ya que por tratarse de elementos metálicos con pH altos precipitan en forma de gránulos insolubles que nos tomados por la planta. Valores muy bajos de pH (<5.5 para la gran mayoría de cultivos) harán que los elementos mayores están poco disponibles para la planta. De ahí la importancia de logra un control en la inyección de ácidos para mantener un pH optimo a la salida de los goteros durante todo el riego y en todos los riegos, inclusive cuando se aplique agua sin fertilizantes en tratamientos especiales.

Para lograr buenos niveles de eficiencia y uniformidad en la dosificación de agua y fertilizantes, es indispensable contar con sistemas automáticos de riego pero que sean confiables y precisos con un buen nivel de mantenimiento y control. No basta con contar con un adecuado sistema de fertirriego basado en óptimas condiciones de diseño agronómico, geométrico e hidráulico del sistema.  El manejo técnico del sistema es fundamental para lograr un buen resultado, el cual debe estar operado bajo conceptos adecuados y enfocados al beneficio de las plantas. El fertirriego maneja conceptos diferentes a la fertilización convencional o tradicional de los cultivos (fertilización edáfica), como el requerimiento de fertilizantes solubles diferentes a los tradicionales, formas y frecuencias de aplicación diferentes cuyos manejos en un gran número de casos son desconocidos; este es un cambio cultural que no es sencillo de lograr e implica trabajar arduamente en capacitación de los técnicos y agricultores para obtener los resultados esperados.

4. Sistema de monitoreo del fertirriego

Consiste en el seguimiento periódico de las variables agronómicas, químicas e hidráulicas del sistema de fertirriego, por personal capacitado, con formatos pre-establecidos y utilizando la información recolectada periódicamente para la toma oportuna de decisiones que repercuten directamente en el riego y la nutrición del cultivo.

Entre las variables hidráulicas del sistema están la presión en difusores (goteros), caudal real en difusores, eficiencia de difusores, grado de taponamiento de difusores, uniformidad del sistema, diagnóstico del sistema, entre otras.

Las variables químicas del fertirriego a monitorear, medir o controlar son la EC, pH y NO3 del agua de riego, de la solución madre del fertirriego, a la salida de los goteros, en el drenaje del sustrato y en el suelo, entre otras.

Los aspectos agronómicos de un sistema de monitoreo del fertirriego incluyen la evapotranspiración de referencia, la precipitación, la temperatura y humedad relativa, la humedad del suelo o sustrato, el porcentaje de drenaje (sustrato o lisímetro), entre otros.

Este sistema de monitoreo permite:

  • Detectar fallas del sistema en forma oportuna
  • Corregir fallas de manejo, programación, operación o funcionamiento del sistema, en forma oportuna o a tiempo y no lamentar después con altos costos; por ejemplo, el taponamiento de goteros, no solamente por el costo de perder una manguera de goteo, sino por el alto costo de perder rendimiento y calidad de la producción.
  • Asegurar el proceso de fertirriego válvula a válvula en el campo.
  • Tomar decisiones correctas de riego y fertilización día a día o semana a semana.
  • Brindar mejores condiciones para la planta.
  • Mitigar riesgos.
  • Asegurar buenos rendimientos y calidad en las cosechas.

5. Mantenimiento preventivo del sistema de fertirriego

Consiste en llevar a cabo acciones preventivas en cada uno de los componentes del sistema, en forma periódica y basadas en un programa de mantenimiento ajustado a  las condiciones particulares de cada sistema, planeado bajo un cronograma, llevando a cabo unas labores de mantenimiento preventivo para asegurar el funcionamiento adecuado del sistema a través del tiempo que permita:

  • Corregir oportunamente los diversos defectos o fallas en la operación que se pueden ir presentando a través del tiempo en sus diferentes componentes.
  • Hacer intervenciones oportunas en los componentes más vulnerables en el momento oportuno en forma sistemática, es decir, se interviene, aunque el equipo no haya dado ningún síntoma de tener un problema.
  • Mantener o incrementando la vida útil de sus componentes (bombas, filtros, inyección, tuberías, válvulas, conectores, goteros etc.).
  • Evitar altos costos de reparación por daños severos ocasionados por ausencia de mantenimiento preventivo y evitar mantenimientos correctivos técnica y económicamente traumáticos.
  • Conocer e informar permanentemente del estado y operatividad de los componentes del sistema
  • Asegurar el proceso de fertirriego brindando las condiciones adecuadas de riego y nutrición al cultivo a fin de lograr elevados rendimientos del cultivo

Cita correcta de este artículo

Romo, M. A. 2018. Conceptos Integrales de Fertirriego. Claves para Lograr Rendimiento y Calidad en los Cultivos. Serie Agua y Riego, Núm. 30. Artículos Técnicos de INTAGRI. México. 8 p.

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