Introducción
La agricultura es la actividad que mayor demanda agua a nivel mundial, representando globalmente el 69% de toda la extracción. De acuerdo con lo anterior se han implementado métodos modernos de producción con el fin de hacer eficiente el uso del agua y de los insumos agrícolas, como el fertirriego, que es una técnica que suministra nutrientes a los cultivos a través del agua de riego, que puede maximizar los rendimientos y minimizar la contaminación ambiental.
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Figura 1. Sistema de riego por goteo (Foto: Orbit DripMaster) |
Uno de los factores determinantes en la práctica del fertirriego es la calidad del agua. La calidad del agua de riego para la agricultura es muy importante e influye en la planificación del riego, debido a que nos determina los componentes de la instalación del sistema de riego y su manejo, además del cultivo a establecer.
La calidad del agua en el fertirriego
En el manejo del fertirriego; la elección del fertilizante y la calidad del agua de riego son los dos aspectos críticos a tomar en cuenta. Las características del agua que afectan la operación del fertirriego y que definen la calidad son: la presencia de elementos tóxicos, nivel de salinidad, pH y la concentración de bicarbonatos.
La calidad del agua de riego afecta tanto al rendimiento de los cultivos como a las propiedades físicas del suelo, especialmente a la conductividad hidráulica. Si la calidad del agua no es adecuada, no sirve de mucho que todas las demás condiciones y prácticas de producción sean óptimas. Cabe destacar que no todos los cultivos reaccionan de igual manera ante la calidad del agua, por ejemplo hay plantas que toleran la presencia de metales pesados, mientras que los mismos niveles pueden ser tóxicos para las demás especies; o bien plantas que son tolerantes a salinidad y otras que son extremadamente sensibles a tal condición, es por ello que es importante conocer la calidad del agua para poder establecer un cultivo.
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Figura 2. La calidad del agua, el aspecto más importante en fertirriego. (Foto: Intagri) |
Problemas relacionados con la calidad del agua de riego
Los problemas más comunes resultantes del uso del agua para el riego se relacionan con salinidad, infiltración del agua en el suelo y toxicidad de iones presentes en ella. También es frecuente encontrar combinaciones de los problemas anteriores; otros problemas que llegan a ocurrir son los efectos causados por sólidos en suspensión, metales pesados, corrosividad, etc. A continuación se describen algunos problemas:
La toxicidad de Iones Específicos
El problema de la toxicidad ocurre dentro de la planta misma, como resultado de la acumulación de un ion específico en las hojas que puede resultar dañino y reducir el rendimiento de los cultivos.
Los iones más comunes que pueden causar problemas de toxicidad son los cloruros, sodio, boro y metales pesados. En fertirriego se requiere que el agua sea de mayor calidad que en sistemas de riego rodado, en el caso de cloruros, mayor a 3 meq/L ya resulta moderadamente tóxico, mientras que en riego rodado se considera tóxico a partir de 4 meq/L. Para bicarbonatos en aguas para fertirriego arriba de 0.6 meq/L ya ocasiona problemas de salinidad y taponamiento de emisores de riego. Otro elemento que es muy tóxico es el boro el cual es muy común encontrarlo en el agua, este elemento arriba de 0.7 ppm ya es moderadamente nocivo para las plantas. La sensibilidad de las plantas depende del tipo y especie, las características del suelo y las condiciones climáticas.
Un nivel tóxico de cualquier ion puede ocasionar que el agua no sea apta para el riego. Sin embargo, existen prácticas que pueden ayudar a minimizar los daños, estas prácticas incluyen: dar riegos más ligeros con mayor frecuencia (en lugar de pocos riegos pesados), evitar el riego por aspersión y el uso de fertilizantes que contengan cloruros; además es vital hacer una selección adecuada del cultivo a establecer.
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Figura 3. El exceso de sales en agua de riego puede provocar problemas de taponamiento. (Foto: Intagri) |
La salinidad del agua de riego
El principal problema relacionado con la calidad del agua de riego es la salinidad de la misma, que se caracteriza por tener una alta concentración total de sales. Ésta se mide a través de la conductividad eléctrica en dS/m (Cuadro 1). Para determinar esta condición se usan tanto equipo portátiles como de laboratorio. En el cuadro 1 se muestran los niveles de salinidad en el agua. El riego con aguas salinas es común en regiones áridas y semiáridas. La sensibilidad de las plantas a las soluciones salinas varía entre las especies y cultivos. (Cuadro 2).
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Cuadro 1. Interpretación del nivel de Conductividad eléctrica del agua (dS/m) |
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CE del agua dS/m |
Grado del problema |
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<0.5 |
Prácticamente libre de sales |
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0.5-1.0 |
Ligero |
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1.0-1.5 |
Moderado |
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1.5-2.0 |
Importante |
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2.0-2.5 |
Severo |
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2.5-3.0 |
Muy severo |
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>3.0 |
Grave |
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Cuadro 2. Tolerancia de algunos cultivos a salinidad |
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Cultivo |
CE límite dS/m |
Tipo tolerancia |
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Cebolla |
1.2 |
Sensible |
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Frijol |
1 |
Sensible |
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Zanahoria |
1 |
Sensible |
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Alfalfa |
2 |
Moderadamente sensible |
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Apio |
1.8 |
Moderadamente sensible |
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Avena |
1.7 |
Moderadamente sensible |
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Berenjena |
1.1 |
Moderadamente sensible |
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Brócoli |
2.8 |
Moderadamente sensible |
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Calabaza |
1.2 |
Moderadamente sensible |
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Coliflor |
1.8 |
Moderadamente sensible |
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Espinaca |
2 |
Moderadamente sensible |
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Lechuga |
1.25 |
Moderadamente sensible |
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Maíz |
1.7 |
Moderadamente sensible |
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Melón |
1.7 |
Moderadamente sensible |
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Papa |
1.7 |
Moderadamente sensible |
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Pepino |
2 |
Moderadamente sensible |
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Pimiento |
1.5 |
Moderadamente sensible |
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Sandía |
0.9 |
Moderadamente sensible |
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Tomate |
2 |
Moderadamente sensible |
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Alcachofa |
6.1 |
Moderadamente sensible |
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Sorgo |
6.8 |
Moderadamente sensible |
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Trigo |
6 |
Moderadamente sensible |
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Algodón |
7.7 |
Tolerante |
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Cebada |
8 |
Tolerante |
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Remolacha azucarera |
7 |
Tolerante |
El nivel alto de sales en el agua de riego reduce la disponibilidad del agua para la planta debido a la presión osmótica, lo que reduce el rendimiento. Sin embargo, es importante realizar un análisis del agua para determinar qué elementos están ocasionando el aumento de la conductividad eléctrica. Las sales se componen de una anión y un catión; los aniones (carga negativa) frecuentemente encontrados en el agua de riego son: sulfatos, bicarbonatos y cloruros; los cationes frecuentes (carga positiva) son calcio, magnesio y sodio.
El anión más perjudicial es el cloruro, y el catión más problemático es el sodio.
Los altos niveles de salinidad del agua de riego ocasionan daños en la estructura del suelo y problemas de infiltración de agua.
Efecto de la calidad del agua en sistemas de riego
Uno de los mayores problemas en sistemas de riego tecnificado es la obstrucción del emisor por sustancias físicas, químicas y biológicas que afectan negativamente a la tasa de aplicación y la uniformidad de distribución del agua.
Presencia de Hierro (Fe). Los contenidos de hierro en el agua pueden provocar la obstrucción completa de los emisores, debido a su precipitación (el Fe+2 presente en el agua pasa a Fe+3 por actividad bacteriana, este último ya no es soluble). Es muy común encontrar altas concentraciones de hierro donde predominan suelos arenosos y con altas concentraciones de materia orgánica originado de estiércoles.
Para fines prácticos se considera que aguas con contenido superior a 0.5 g de Fe/m3 no es viable para todos los sistemas de fertirriego, no obstante, el agua se puede tratar para mejorar su calidad, para ello se siguen los siguientes pasos:
I) Inyección de gas cloro a través de un hidrociclón con un filtro de disco para mejorar la uniformidad de la mezcla del gas del Cl en volúmenes pequeños con el agua.
II) Usar filtros de arena para remover el Fe precipitado.
III) El agua tratada almacenarla y realizar su análisis para asegurar que se haya removido el Fe precipitado.
Problemas por bicarbonatos. Los bicarbonatos (HCO3) pueden generar problemas de taponamiento de goteros. Suele identificarse como una costra blanca cercana al gotero. Este es un problema que se soluciona de manera relativamente fácil aplicando ácido (sulfúrico, nítrico o fosfórico principalmente).
Interacción entre P, Ca y Fe en sistemas de fertirriego. El uso de fertilizantes fosfóricos en fertirriego es muy delicado ya que en altas concentraciones de Ca se pueden formar precipitados de Ca-P, además si el agua contiene Fe+2 soluble, estos dos elementos el Ca y Fe se pueden precipitar rápidamente en presencia de P y en pH arriba de 4.0 para el Fe y arriba de 5.5 para el Ca. Por lo tanto, no es recomendable aplicar P si el Fe está presente en el agua en altas concentraciones. En la precipitación de Fe-P se forma una pasta (Color chocolate) que bloquea los emisores. Cuando se llegue a formar dicha pasta la única solución es inyectar una solución de ácido al sistema para evitar los posibles taponamientos.
Fuentes:
- Kafkafi, U. and J. Tarchitzky. 2011. Fertigation: A Tool for Efficient Fertilizer and Water Management. International Fertilizer Industry Association. Paris, France. pp. 63-71.
- Castellanos, J. Z. 2014. Curso de evaluación de la fertilidad del suelo. Cursos Intagri. México.
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