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Si bien los fertilizantes son un elemento fundamental en la agricultura, sus métodos de aplicación tradicionales pueden ser un derroche y la escorrentía asociada suele tener consecuencias negativas para el ecosistema local.

La fertirrigación, una de las muchas prácticas de la agricultura de precisión, es una práctica altamente adaptable y escalable que se utiliza ampliamente, ya que simplifica la aplicación de fertilizantes y el riego a las plantas al combinarlos en un sistema que minimiza el desperdicio.

Esta práctica ha sido muy popular entre los agricultores y profesionales del sector agrícola durante varias décadas, y su eficiencia y eficacia no hacen más que aumentar a medida que se incorpora a las tecnologías modernas, que siguen optimizando y automatizando el proceso.

Definición de fertirrigación

La fertirrigación es la aplicación de fertilizantes o nutrientes en un sistema agrícola a través de la red de riego, donde los nutrientes se disuelven en el agua y luego son absorbidos directamente por las plantas cuando estas la absorben.

El término combina las palabras "fertilizante" y "riego" y existe como concepto desde hace cientos de años, cuando los agricultores de la antigua Roma utilizaban aguas residuales para regar sus cultivos, aunque ha evolucionado significativamente desde entonces.

Puede utilizarse junto con varios métodos de riego diferentes, incluidos los sistemas de riego por aspersión, goteo y remojo, aunque el goteo es el tipo de riego más compatible y beneficioso.

En comparación con los métodos de aplicación de fertilizantes en bandas o por esparcimiento, se considera el método de aplicación más preciso y controlado, y normalmente utiliza un volumen total de fertilizante menor en comparación con otras técnicas.

También es una práctica común en los sistemas de cultivo hidropónico o sin suelo, ya que es, con mucho, la técnica más sencilla para administrar las dosis exactas de los nutrientes adecuados que necesitan las plantas en estos sistemas.

Aunque en los sistemas de fertirrigación se utilizan diversos compuestos, los más comunes son el fósforo, el potasio y el nitrógeno, debido a su importancia en el crecimiento y desarrollo de muchas especies de cultivos.

Cómo funcionan los sistemas de fertirrigación

El principio fundamental de la fertirrigación consiste en disolver fertilizantes hidrosolubles en el agua de riego para combinar su aplicación. Dado que las raíces necesitan estar húmedas para una absorción eficaz del fertilizante, este método aumenta considerablemente la eficiencia de la aplicación, ya que garantiza que los fertilizantes lleguen a las raíces en un suelo ya humedecido.

La forma de almacenar los fertilizantes puede variar según el sistema, pero generalmente se conservan en estado líquido, que se mezcla más fácilmente con el agua que las partículas que deben disolverse. Las características específicas de cada red de fertirrigación dependen de la escala de la explotación agrícola y del tipo de sistema de riego. Las explotaciones más avanzadas pueden funcionar con programas automatizados, mientras que las explotaciones más pequeñas y sencillas lo harán manualmente.

Normalmente, el fertilizante líquido se almacena en un gran tanque, y luego un gotero o inyector impregna el agua de riego con volúmenes precisos del fertilizante.

La mayoría de las ordenanzas agrícolas regionales estipulan que los sistemas de fertirrigación también deben contar con un dispositivo antirretorno para evitar la contaminación del suministro original de agua de riego con agua fertirrigada, ya que esto podría contaminar las fuentes de agua potable con productos químicos agresivos.

Patrones de absorción de nutrientes en fertirrigación.

Los sistemas de fertirrigación han sido ampliamente utilizados por los profesionales agrícolas durante años debido a la mayor eficiencia con la que son capaces de suministrar nutrientes a las plantas.

Disolver los fertilizantes en agua y suministrarlos a las plantas en forma líquida permite que se absorban y utilicen más rápidamente que con las aplicaciones de fertilizantes tradicionales, especialmente si se realiza a nivel de la raíz mediante riego por goteo.

Aunque existe desde hace décadas, la innovación moderna en la agricultura de precisión ha creado la capacidad de aplicar cantidades precisas de riego fertilizado para cultivos específicos y ha creado sistemas automatizados que cuentan con redes avanzadas de sensores, válvulas e inyección.

La forma en que se distribuye el agua de fertirrigación varía según el sistema y la biogeoquímica del suelo de cada zona, pero con el riego por goteo, generalmente se extiende hacia afuera y hacia abajo desde el punto de liberación, moviéndose por gravedad. Los suelos arcillosos pesados no son ideales para los sistemas de fertirrigación, ya que los fertilizantes pueden quedar atrapados y acumularse a nivel de las raíces.

Creación de sistemas de fertirrigación exitosos

Los sistemas de fertirrigación eficientes y exitosos dependen de la elección del fertilizante y del diseño de la red de riego original. Los sistemas de riego por goteo son los más comunes y beneficiosos para transformar en sistemas de fertirrigación, ya que suministran agua y nutrientes directamente a la zona radicular de la planta para una rápida absorción y utilización.

Los factores clave para crear un sistema exitoso son el tipo de fertilizante utilizado, su solubilidad, acidez y compatibilidad con los cultivos objetivo. El compuesto a utilizar debe basarse en las necesidades nutricionales de las plantas, y los sistemas de fertilización de tasa variable (VRF) permiten identificar las necesidades nutricionales específicas del suelo.

La Tabla 1 desglosa algunos de los compuestos más comunes utilizados en la fertirrigación y su descomposición química, así como la variación de su capacidad de disolución en agua con el aumento de la temperatura. La mayoría de las redes de riego se construyen actualmente con plástico o materiales similares, lo cual es importante dado que ciertos fertilizantes pueden ser muy fuertes y corrosivos para las tuberías metálicas.

Al planificar las labores de cultivo y la fertilización en general, es fundamental tener en cuenta el tipo y la acidez del suelo, y combinar los compuestos adecuados con el tipo de suelo para evitar que se vuelva demasiado ácido o alcalino.

Seleccionar compuestos con nutrientes cuya solubilidad sea la adecuada para la temperatura del suelo y del agua de su región es otro factor clave para una fertirrigación exitosa. Para una planificación óptima, se recomienda utilizar software de mapeo geoespacial para crear un mapa multicapa que refleje las variaciones entre diferentes factores, como la conductividad eléctrica del suelo, el pH, la densidad de nutrientes y los patrones de drenaje, de modo que los insumos adecuados se disuelvan en el sistema de riego en las cantidades correctas.

Tabla 1: Desglose de los compuestos comunes utilizados para la fertirrigación

Compuesto	Eléctrico Conductividad       (dS/m)	pH	Nutritivo	Capacidad de solubilidad
				A 0℃	A 20℃
nitrato de amonio	0.7	5.5	Nitrógeno	1183	1950
sulfato de amonio	1.4	4.5	Nitrógeno	706	750
Nitrato de calcio	2.0	6.9	Nitrógeno	1020	1294
Fosfato diamónico	0.6	7.8	Nitrógeno Fósforo	429	692
Cloruro de magnesio	2.0	6.8	Magnesio	528	546
Sulfato de magnesio	2.2	6.9	Magnesio	260	356
Fosfato monopotásico	0.7	4.6	Potasio Fósforo	142	225
cloruro de potasio	0.7	7.0	Potasio	280	340
nitrato de potasio	0.7	7.0	Nitrógeno Potasio	130	320
Urea	2.7	7.0	Nitrógeno	680	850

Compatibilidad de la fertirrigación con diferentes sistemas de riego.

Los mejores sistemas de fertirrigación son aquellos que incorporan líneas de riego por goteo, de modo que el agua y los nutrientes puedan suministrarse directamente a la raíz. zona de cultivos – aunque técnicamente se puede hacer a través de cualquier sistema de riego.

Los sistemas de riego por aspersión presentan varias desventajas importantes, ya que gran parte del agua fertilizada cae sobre las hojas y el follaje de las plantas, lo que supone un desperdicio de recursos valiosos y puede quemar las hojas frágiles o contribuir a la propagación de enfermedades fúngicas debido a la humedad estancada.

El viento también puede arrastrar nubes de agua fertilizada pulverizada hacia campos o fuentes de agua vecinas, lo cual es difícil de controlar y puede contaminar las fuentes de agua con consecuencias potencialmente peligrosas.

El riego por goteo subterráneo es la mejor técnica para suministrar agua y nutrientes, ya que minimiza el desperdicio y las raíces de las plantas los absorben rápidamente tras su liberación. Además, permite una liberación más controlada y precisa de fertilizantes en puntos específicos del suelo, adaptándose así a las necesidades de cada planta, en comparación con los aspersores.

El riego por goteo también requiere menos presión para funcionar que los sistemas de aspersión, lo cual también es cierto para los diseños de riego con mangueras de remojo; sin embargo, estos son menos ideales que el riego por goteo subterráneo, ya que siguen regando a nivel superficial y no tienen la misma precisión, puesto que el agua se libera desde toda la superficie de la manguera.

Ventajas de la fertirrigación

Los sistemas de fertirrigación correctamente instalados pueden resultar muy ventajosos para los profesionales de la agricultura por varias razones. En primer lugar, es una forma muy eficiente de distribuir fertilizante, logrando dos objetivos a la vez al regar y fertilizar los cultivos simultáneamente.

Esto también significa que se puede aprovechar el mismo equipo de tuberías e infraestructura para dos insumos esenciales, lo que lo convierte en un enfoque rentable. Además, resulta ventajoso económicamente, ya que la aplicación precisa de fertilizantes mediante un sistema ya eficiente como el riego por goteo permite conservar recursos y utilizar únicamente los volúmenes exactos.

En comparación con el método tradicional de rociar una sola dosis de fertilizante en múltiples campos, el desperdicio es mínimo. Dado que el fertilizante se aplica con menos frecuencia que el agua, la dosis se puede ajustar según sea necesario sin tener que cambiar de sistema, ya que incluso los cultivos que requieren muchos nutrientes no necesitarán una fertilización más frecuente que el riego.

También resulta ventajoso aplicar a los cultivos cantidades menores de fertilizante, pero con mayor frecuencia, ya que generalmente disminuye la probabilidad de acumulación de sales en comparación con las aplicaciones de mayor volumen pero poco frecuentes, ya sean por aspersión o en bandas.

Se ha utilizado en climas áridos que sufren escasez de agua para mejorar el potencial de cada gota de agua utilizada y garantizar que cada parcela de suelo húmedo se aproveche, proporcionando simultáneamente los fertilizantes necesarios.

En los sistemas de fertirrigación por goteo, no solo se controlan rigurosamente las concentraciones de fertilizantes, sino que la ubicación de los puntos de liberación de agua es más precisa, lo que permite que las raíces de los cultivos absorban rápidamente los nutrientes a medida que se aplican, en lugar de que estos se absorban en zonas de suelo secas y vacías donde se desperdician.

Además, las raíces ya están húmedas cuando reciben el fertilizante, lo que reduce el riesgo de quemaduras en las raíces y aumenta la capacidad de absorción.

Esta técnica de suministrar fertilizante directamente a las raíces disminuye la probabilidad de lixiviación de nutrientes, ya que el tiempo que el fertilizante permanece "en el limbo" desde que se aplica hasta que se absorbe es muy corto, por lo que existe un menor riesgo de escorrentía debido a la lluvia o fenómenos meteorológicos similares.

Los estudios demuestran que, con el equipo adecuado y la instalación correcta, la fertirrigación por goteo puede aumentar significativamente rendimiento de los cultivos, mejorar la productividad del agua y reducir drásticamente el desperdicio de fertilizantes.

Desventajas de la fertirrigación

Las desventajas de los sistemas de fertirrigación están principalmente ligadas a inconvenientes económicos, ya que los sistemas con una inversión mínima son más propensos a presentar problemas de infraestructura y fugas. Sin un dispositivo antirretorno de alta calidad, existe un riesgo significativo de que la fuente de agua dulce utilizada para el riego se contamine con agua fertirrigada.

Esto supone peligros evidentes para la salud humana, pero también para la salud de las cuencas hidrográficas, la flora y la fauna locales, y puede contribuir a la contaminación general del bioma local.

Los equipos de menor calidad o más antiguos, o las infraestructuras de tuberías que abarcan largas distancias, pueden presentar soluciones inconsistentes a medida que el fertilizante se diluye en el agua al circular por las líneas de riego, lo que disminuye la eficacia del sistema y puede provocar una sobrefertilización de ciertos cultivos y una fertilización insuficiente de otros.

Dependiendo de la composición química del agua de riego, también existe la posibilidad de que se produzcan reacciones entre los fertilizantes a base de magnesio o calcio y los bicarbonatos presentes en el agua.

Esto ocurre con mayor frecuencia cuando la fuente de agua proviene de un pozo o de aguas subterráneas, y puede haber concentraciones ligeramente más altas de cal o hierro disueltos en el agua que reaccionan con los fertilizantes o simplemente se acumulan y precipitan.

La obstrucción química puede agravar los problemas de aplicación irregular de nutrientes a los cultivos al bloquear los puntos de salida del sistema de riego. Las soluciones incluyen manipular el pH del agua, inyectar bajas concentraciones de fosfonato o bombearla a un tanque o depósito aparte donde los precipitados se asienten antes de aplicar los fertilizantes.

Una valiosa práctica de la agricultura de precisión.

En general, ha demostrado ser una parte fundamental de los sistemas agrícolas modernos y ha desempeñado, y seguirá desempeñando, un papel importante en la difusión e implementación de la agricultura de precisión.

La fertirrigación supera las limitaciones de las aplicaciones tradicionales de fertilizantes al crear un mayor control sobre los volúmenes y las dosis exactas en que se administran los fertilizantes a los cultivos, y se realiza según un cronograma preciso con altos niveles de éxito en la absorción de nutrientes y un mínimo desperdicio.

Especialmente cuando se utiliza en un sistema de riego por goteo, esta práctica incorpora muchos de los fundamentos de la agricultura de precisión y ayuda a los administradores de tierras a tomar decisiones económicas y sostenibles sobre la aplicación de fertilizantes que no solo aumentan los rendimientos, sino que también contribuyen a la longevidad de la explotación agrícola.

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Preguntas frecuentes

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1. ¿Cómo funciona el riego por goteo?

El riego por goteo es un método eficiente para suministrar agua directamente a las raíces de las plantas. Consiste en una red de tubos o tuberías con pequeños orificios o emisores colocados cerca de la base de las plantas. A través de estos emisores, el agua gotea de forma lenta y constante, lo que permite que las plantas la absorban eficazmente sin desperdiciarla.

Este método específico minimiza la evaporación y la escorrentía, a la vez que maximiza la absorción de agua, promoviendo un crecimiento saludable de las plantas y reduciendo el consumo de agua en la agricultura y la jardinería. El riego por goteo garantiza que las plantas reciban la cantidad adecuada de agua, ahorrando recursos y fomentando prácticas agrícolas sostenibles.

2. ¿Qué le permite hacer la fertirrigación al productor? ¿Qué se aplica a los cultivos y al suelo mediante ella?

Permite a los productores combinar los beneficios del riego y la fertilización en una sola aplicación.

Esto permite suministrar fertilizantes directamente a las raíces de las plantas a través del sistema de riego. Este método garantiza que las plantas reciban los nutrientes necesarios justo cuando los necesitan, mejorando su absorción y promoviendo un crecimiento saludable.

Además, ofrece un mejor control sobre la distribución de nutrientes, reduce el desperdicio de fertilizantes y permite una gestión de nutrientes específica y eficiente, lo que se traduce en un aumento del rendimiento de los cultivos y de la productividad general para los productores.

3. ¿Cuál es la diferencia entre riego y fertirrigación?

El riego es el proceso de suministrar agua a las plantas para satisfacer sus necesidades de humedad. Consiste en proporcionar agua al suelo mediante diversos métodos, como aspersores, riego por inundación o sistemas de goteo. Por otro lado, también implica la aplicación de fertilizantes a las plantas a través del sistema de riego.

4. ¿Cómo funciona el fertilizante? ¿Por qué los agricultores utilizan fertilizantes?

Los fertilizantes son sustancias que se añaden al suelo o a las plantas para proporcionar nutrientes esenciales que pueden faltar en el medio ambiente natural. Los fertilizantes contienen cantidades concentradas de elementos clave como nitrógeno, fósforo y potasio, esenciales para el crecimiento de las plantas.

Al aplicarse al suelo o a las plantas, los fertilizantes se disuelven en agua y liberan estos nutrientes. Las plantas los absorben a través de sus raíces y los utilizan para procesos vitales como la fotosíntesis y la síntesis de proteínas, lo que resulta en un crecimiento más sano y productivo.

Los fertilizantes ayudan a corregir las deficiencias de nutrientes, mejoran la fertilidad del suelo y favorecen un desarrollo robusto de las plantas.

5. ¿Cómo riegan los agricultores sus cultivos?

Los agricultores riegan sus cultivos utilizando diversos métodos, dependiendo de factores como el tipo de cultivo, las condiciones del suelo y la disponibilidad de agua. Las técnicas más comunes incluyen aspersores aéreos, riego por surcos, riego por inundación y riego por goteo.

Los aspersores aéreos distribuyen el agua sobre el área de cultivo en forma de finas gotas, similares a la lluvia. El riego por surcos consiste en crear canales poco profundos entre las hileras de cultivo y llenarlos de agua.

El riego por inundación cubre todo el campo con agua, permitiendo que esta penetre en el suelo. El riego por goteo suministra agua directamente a las raíces de las plantas mediante una red de tubos o tuberías con pequeños emisores, minimizando el desperdicio de agua y maximizando la eficiencia. Los agricultores eligen el método más adecuado según sus necesidades y recursos específicos.