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MANEJO DE LA SOLUCIÓN DEL SUELO EN CULTIVOS HORTÍCOLAS BAJO AGRICULTURA PROTEGIDA Dr. Prometeo Sánchez García Profesor Investigador Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas [email protected] ¿Qué es la solución del suelo? Fase gaseosa Aire del suelo Fase sólida Minerales y materia orgánica Fase líquida Solución del suelo Reconversión de los sistemas de producción en invernadero, de sustrato a suelo Consumo de fertilizantes en suelo y sustrato 8464 kg/ha 4295 kg/ha Fuente: Ojodeagua, 2007 (Ciclo de 8 meses, 32 kg/m2) ¿Suelo o sustrato? ¿Suelo o sustrato? Manejo deficiente de la solución nutritiva Ausencia de sistemas de recirculación de la solución nutritiva ¿Por qué es necesario conocer la solución del suelo? Raíz Suelo Intercepción RAIZ Flujo de masas Transpiración H2O P Difusión H2O N H2O N RAIZ K+ Coloide edáfico K+ RAIZ La mayoría de los nutrientes llegan a la raíz con el agua Movimiento del nitrógeno (N-NO3) en diferentes suelos Profundidad del suelo, cm Gotero Agua Gotero Gotero Nitrógeno Suelo arenoso (9% arcilla) Gotero Suelo arenoso (6% arcilla) Agua Gotero Nitrógeno Gotero Suelo arcillo -arenoso (31% arcilla) Agua Nitrógeno Movimiento del fósforo en diferentes suelos Profundidad del suelo, cm Gotero Agua Gotero Gotero Fósforo Suelo arenoso (9% arcilla) Gotero Suelo arenoso (6% arcilla) Agua Gotero Fósforo Gotero Suelo arcillo -arenoso (31% arcilla) Agua Fósforo Movimiento del potasio en diferentes suelos Profundidad del suelo, cm Gotero Agua Gotero Gotero Potasio Suelo arenoso (9% arcilla) Gotero Suelo arenoso (6% arcilla) Agua Gotero Potasio Gotero Suelo arcillo -arenoso (31% arcilla) Agua Potasio Relación fase sólida (análisis de fertilidad) fase líquida (análisis de salinidad) Análisis de fertilidad del suelo 700 ppm de K (Muy alto) 2100 kg/ha Necesidades de nutrientes para tomate (Rendimiento meta = 80 ton) 500 K 250 N 80 P Kg / Ha Necesidades de NPK durante el ciclo del cultivo de tomate Kg/ha N K K 90 34.6 45 4to trim. 20.4 31.6 43.9 P ¿Para qué conocer la solución del suelo? ¿Manejo hidropónico del suelo? ¿Cómo conocer la solución del suelo? Extractores de solución del suelo (“chupatubos”) Análisis de la solución del suelo con medidores portátiles pH, NO3-, K+, Ca+2, Mg+2 NO3-, H2PO4-, SO4-2 , K+, Ca+2, Mg+2, NH4+ Relación fase sólida (análisis de fertilidad) fase líquida (análisis de salinidad) Monitoreo de la Conductividad eléctrica en fresa Niveles promedio de nutrientes (en mg/L) en la solución del suelo, recomendados para melón y sandía. Parámetro Valor Parámetro Valor N 168-210 Fe 3-5 P 31-39 Zn 0.05 K 273-341 Cu 0.025 Ca 180-225 B 0.5 Mg 48-60 Mo 0.002 S 112-140 CE (dS m-1) 2.0-2.5 Mn 0.5 pH 5.5-6.5 Ensayo con “chupatubos” Conclusiones del ensayo con “chupatubos” Soluciones concentradas (CE = 2 dS/m) El pH permanece igual La conductividad aumenta un 20% Soluciones diluídas (CE = 1 dS/m) El pH permanece igual eléctrica La conductividad eléctrica no se incrementa La concentración de potasio disminuye un 30% y el sodio un 50% Las concentraciones de potasio y sodio permanecen sin cambios Análisis químico de la solución del suelo con medidores portátiles El agua en el suelo Humedad del suelo 12 cb 6 cb Humedad del suelo Curva de retención de humedad (PM) (CC) Niveles de tensión y humedad del suelo Fuente: INTAGRI Disminución del rendimiento de algunos cultivos en función de la salinidad, generada por la solución fertilizante (expresada en dS/m) Cultivo Maíz Fresa Tomate Pepino Melón Pimiento Lechuga Brócoli 0% CEa 10% CEa 25% CEa 50% CEa Máximo 1.7 1.0 2.5 2.5 2.2 1.5 1.3 2.8 2.5 1.3 3.5 3.3 3.6 2.2 2.1 3.9 3.8 1.8 5.0 4.4 5.7 3.3 3.2 5.5 5.9 2.5 7.6 6.3 9.1 5.1 5.2 8.2 10 4 12.5 10 16 8.5 9 13.5 CEa - Conductividad eléctrica de la SN en dS/m a 25 oC Rangos óptimos propuestos para la interpretación del análisis de solución del suelo Etapa fenológica Conductividad eléctrica (dS/m) Requerimiento nutrimental concentración de nutrientes (ppm) N P K Ca Mg S 0.5 42.04 7.75 68.25 45 12 27.97 1.0 84.07 15.50 136.5 90 24 55.94 1.5 126.11 23.25 204.75 135 36 83.91 Inicio de fructificación- 1a. cosecha 2.0 168.15 31.00 273.0 180 48 111.88 2.5 210.19 38.75 341.25 225 60 139.85 1a. cosecha – Fin de cosecha 3.0 252.22 52.84 409.50 270 72 167.82 Vegetativa-Floración Floración-Inicio de fructificación SOLUCION NUTRITIVA UNIVERSAL Relación mutua entre aniones y cationes de la solución nutritiva (solución del suelo) K+ 100 NO3- 80 100 80 60 60 35 60 40 40 20 20 0 0 5 20 35 45 Mg++ Ca++ CATIONES (+) SO4= H2PO4- ANIONES (-) No competencia (bloqueos) No precipitaciones (indisponibilidad) pH = 5.5 CE = 2.0 dS/m Presión osmótica = 0.72 atm Ejemplo para el cálculo de la fertirrigación en tomate, mediante el análisis químico de la solución del suelo Concentración de nutrimentos (ppm) N total NNO3 N-NH4 P-PO4 K Ca Mg S-SO4 Requerimiento 200 140 60 60 100 80 40 60 Análisis de la solución del suelo 50 40 10 4 20 11 2 6 Requerimiento ajustado 150 100 50 56 80 69 38 54 Requerimiento final (EF) 230 140 90 112 H3PO4 (85%) 17 KH2PO4 43 KNO3 17 17 NH4NO3 120 60 CaNO3 63 63 120 75 230 140 63 52 187 mg/l 48 130 mg/l 60 353 mg/l 71 90 Solución aplicada 0.0376 ml/l MgSO4 Totales 45 112 120 75 420 mg/l 38 49 45 63 380 mg/l Requerimiento final (EF), considerando la eficiencia de la fertilización Ejemplo para el cálculo de la fertirrigación en tomate, mediante el análisis químico de la solución del suelo Fórmula Nombre común Dósis Tasa de inyección (1:200) H3PO4 (85%) Acido fosfórico 0.0376 ml/l 7.52 ml/l 1.5 l (A) KH2PO4 Fosfato monopotásico 187 mg/l 37.4 g/l 7.5 kg (B) KNO3 Nitrato de potasio 130 mg/l 26.0 g/l 5.2 kg (C) NH4NO3 Nitrato de amonio 353 mg/l 70.6 g/l 14.1 kg (B ó C) CaNO3 Nitrato de calcio 420 mg/l 84.0 g/l 16.8 kg (C) MgSO4 Sulfato de magnesio 380 mg/l 76.0 g/l 15.2 kg (B) Fertilizante Solución concentrada (200 l)
