Fertilización y Gestión de Aguas y Suelos Salinos

El Desafío de la Salinidad en la Agricultura

Origen y Extensión del Problema

En la actualidad, la acumulación de sales en los suelos y la salinización de las aguas es un problema al que se enfrenta cada vez con más frecuencia la agricultura española.

En las zonas áridas y semiáridas, como la del Sureste español, la salinidad constituye el principal factor limitante de la fertilidad de los suelos. En estas zonas, el riego es una práctica imprescindible y las lluvias son demasiado escasas como para arrastrar las sales lejos del alcance de las raíces, lo mismo que sucede en cultivos protegidos (invernaderos).

La salinización de los suelos agrícolas como consecuencia de la práctica del riego constituye uno de los ejemplos más antiguos de contaminación del suelo. La tercera parte de las zonas de regadío mundiales se encuentran afectadas por contenidos salinos excesivos en la actualidad, y el problema tiende a crecer, ya que la expansión de los regadíos lleva al uso de suelos marginales hasta ahora no utilizados y a una sobreexplotación de acuíferos subterráneos cada vez con mayor cantidad de sales solubles.

La salinidad de un suelo puede tener principalmente tres orígenes diferentes:

1. En primer lugar que se trate de un asentamiento salino de por sí, es decir, suelos formados sobre yacimientos salinos, antiguas cuencas marinas, rocas que liberen gran cantidad de sales solubles, etc.
2. En segundo término que exista una capa freática alta y con elevado contenido en sales, que acumula en el suelo cada vez que crece su nivel.
3. Y en tercer lugar que la salinidad sea debida a los aportes salinos del agua de riego empleada (o a un aporte incontrolado de fertilizantes); esta última forma es la más grave y sobre ella podemos ejercer acciones de control.

Impacto de la Salinidad en los Cultivos

Sobre el cultivo, una alta salinidad en el suelo aumenta la presión osmótica de la rizosfera dificultando la absorción de agua y nutrientes por la raíz. Con el término salinidad se refiere de forma general a una acumulación de sales solubles tales como los aniones: cloruro, sulfato, bicarbonato, boro, y los cationes: calcio, magnesio, sodio. Para su determinación se utilizan parámetros sencillos como la Conductividad Eléctrica (CE) o, más complejos, como es el contenido en cada uno de los cationes y aniones indicados.

Como norma general, los abonos sólidos empleados en fertirrigación son sales altamente disociables, es decir, en disolución se separan en sus correspondientes partes catiónica y aniónica (lo que ya sucede en los abonos líquidos) generando un incremento específico de la CE (ver Horticultura nº 128); ésto conlleva a un aumento de la presión osmótica de la disolución disponible en el entorno radical, lo que dificulta la absorción hídrica por parte de la planta.

En multitud de libros se recogen tablas de sensibilidades, tolerancias y resistencias de diversos cultivos a la salinidad en función de la CE. En este parámetro no sólo hay que considerar la CE del agua de riego, sino que hay que añadir el incremento sufrido en la misma al adicionar los fertilizantes. De una manera muy genérica, ya que depende de numerosos factores (especie y estado fenológico, técnica de riego, sistema de cultivo, calidad del agua de riego, tipo de suelo/sustrato, condiciones climáticas, etc.) se puede considerar como idónea una CE total de 2-3 mS/cm, con un máximo de incremento de CE debido al abonado de 1 mS/cm.

Fertilizantes para Fertirrigación: Clasificación y Propiedades

Tipos y Características Generales de los Abonos

Los abonos utilizados en fertirrigación pueden clasificarse en dos grupos: Fertilizantes sólidos solubles y fertilizantes líquidos o soluciones fertilizantes. Los abonos inorgánicos y minerales, formados por la mezcla de distintas sales, son opciones comunes y proporcionan nutrientes esenciales a los cultivos. Una guía para la correcta elección de los abonos es esencial.

Estos abonos pueden ser disueltos en el agua de un tanque de abonado para crear una solución madre, también llamada solución fertilizante concentrada. Los abonos cristalinos, también conocidos como abonos-sales, son cristalinos y solubles en agua, lo que ayuda a evitar obstrucciones en filtros y goteros.

Fertilizantes Cristalinos Complejos

Dentro de los abonos cristalinos, se encuentran los fertilizantes complejos cristalinos. Al disponer de distintas formulaciones, facilitan su aplicación para cada estado fenológico del cultivo. Además, facilitan la preparación de soluciones madre con una total solubilidad.

Ejemplos de esta gama de productos incluyen: CristalJisa® 20-10-10 (abono cristalino rico en nitrógeno), CristalJisa® 18-18-18 (abono cristalino con alta concentración de NPK soluble, enriquecido con magnesio y micronutrientes quelatados), CristalJisa 15-5-30 (abono cristalino rico en potasio) y CristalJisa® 13-40-13 (abono cristalino rico en fósforo). Si se utilizan abonos cristalinos preformulados de calidad como CristalJisa® no hay ningún problema.

Compatibilidad y Preparación de Soluciones Concentradas

Para evitar precipitaciones, otra opción es disponer en el cabezal del riego varios depósitos independientes para incorporar en cada uno de ellos aquellos tipos de fertilizantes (abonos nitrogenados, fosforados y potásicos) que sean totalmente compatibles entre sí.

Fertilizantes Específicos y su Impacto en la Conductividad Eléctrica

Es preciso tener claro las cantidades relativas de cada abono necesarias para cubrir los requerimientos nutritivos de la plantación, especialmente cuando se persigue la dosificación exclusiva de un nutriente y los incrementos de CE pueden ser limitantes del cultivo. Por ejemplo, una misma cantidad de nitrato amónico proporciona más del doble de nitrógeno que el nitrato cálcico.

Abonos Nitrogenados

• Nitrato amónico 33.5% N: Es el conocido 33.5, quizá el abono sólido más empleado en fertirrigación, con la mitad de su nitrógeno en forma nítrica y la otra mitad en forma amoniacal. Sin embargo, en hidroponía su utilización se reduce al empleo de dosis muy pequeñas debido a la fitotoxidad del ion amonio (NH4+), por encima de 0.5 mM en la solución nutritiva ya puede presentar problemas de toxicidad en el sureste español. Para el cultivo en suelo es un fertilizante cuyo empleo ofrece muchas ventajas: es acidificante, de gran riqueza y la forma amónica es retenida por los coloides del suelo (minimizando las pérdidas por lavado del perfil) y es absorbida por la planta a medida que se transforma en ion nitrato mediante el proceso de nitrificación realizado por bacterias nitrificantes. La CE de una solución de nitrato amónico de 0.5 g/l en agua pura es de 850 mS/cm, provocando aumentos de CE elevados.
• Urea 46% N: Es el fertilizante nitrogenado de mayor riqueza, con un 46% de nitrógeno en forma amídica, que debe pasar a ion nitrato para ser absorbido por el cultivo. No se emplea en cultivo hidropónico, pero sí es muy utilizada en fertirrigación de cultivos en suelo, donde se transforma en la forma nítrica tras un paso intermedio por la forma amoniacal. Estas transformaciones son dependientes de múltiples factores tales como humedad, temperatura, tipo de suelo, contenido en materia orgánica, etc., lo que origina no tener totalmente controlado su grado de aprovechamiento. Durante su proceso de fabricación puede quedar contaminada por un compuesto fitotóxico denominado biuret, el cual, como norma general, debe ser inferior al 0.3% para su empleo en fertirrigación. Desde el punto de vista de la CE, constituye una muy ventajosa excepción, al ser una forma orgánica no disociada en disolución, no provoca aumento alguno de la CE al adicionarla al agua de riego.
• Nitrato cálcico 15.5% N y 27% CaO: Es un fertilizante muy empleado en fertirrigación. El suministro de cantidades de calcio adicionales a las presentes en el agua de riego resulta a veces beneficioso ante excesos relativos de sodio (para prevenir la degradación de la estructura del suelo) y de magnesio o para prevenir fisiopatías ocasionadas por deficiencia cálcica tales como el blossom end rot (podredumbre apical) de tomates, pimientos y melones, el tipburn de lechugas o el bitter pit de manzanas. Puede ser suficiente para cubrir las exigencias de esta forma nitrogenada en situaciones de gran demanda en cultivo hidropónico. El mayor inconveniente de este fertilizante es su precio.
• Nitrato de magnesio 11% N y 15.7% MgO: Abono empleado solo ante situaciones de potencial carencia de magnesio; su empleo no está muy difundido.
• Sulfato amónico 21%N y 58% SO3: Abono empleado en situaciones de potencial carencia de azufre, es acidificante y su uso en hidroponía está muy limitado por lo anteriormente referido respecto al ion amonio.
• Solución nitrogenada N-32: La utilización de abonos líquidos está ampliamente difundida en las técnicas de fertirrigación, debido a la comodidad de manejo que presentan. Se trata de una mezcla con nitrógeno procedente a partes iguales de urea y nitrato amónico, con un 32% de nitrógeno, la mitad del mismo en forma ureica y la otra mitad a partes iguales de forma nítrica y amoniacal. Presenta las mismas características de empleo referidas para la urea y el nitrato amónico; su utilización en hidroponía es muy restringida.
• Solución nitrogenada N-20: Es otra solución líquida fertilizante de uso más difundido, equivalente al 20% de nitrógeno (la mitad en forma nítrica y la otra mitad en forma amoniacal), por lo que muestra sus mismas características de empleo. Una solución de 0.5 ml/l presenta una CE de 627 mS/cm.

Fertilizantes Fosforados

• Fosfato monoamónico 12% N y 60% P2O5: Es el abono fosfatado sólido más empleado en fertirrigación en suelo. En cultivo hidropónico su uso está limitado ya que la totalidad de su nitrógeno está en forma amoniacal. Su empleo está siendo cada vez más desplazado por las múltiples ventajas que supone la utilización de ácido fosfórico como fuente de fósforo.
• Fosfato monopotásico 51% P2O5 y 34% K2O: Se trata de un abono de excelentes cualidades físico-químicas y nutricionales, pero con un precio muy elevado. En hidroponía puede ser empleado con aguas muy buenas, con escasa presencia de bicarbonatos (donde el empleo de ácido fosfórico hace caer el pH hasta valores extremadamente bajos). Una disolución de 0.5 g/l presenta una CE de sólo 375 mS/cm.

Abonos Potásicos y de Magnesio

• Nitrato potásico 13-46-0: Constituye la fuente potásica más utilizada en fertirrigación. Frecuentemente se cubren las necesidades de potasio con el uso exclusivo de este fertilizante. Una disolución de 0.5 g/l en agua pura presenta una CE de 693 mS/cm, es decir, muestra incrementos de CE relativamente elevados.
• Sulfato potásico 50-52% K2O y 46.5-47.5% SO3: Es el segundo abono potásico más ampliamente utilizado. Su empleo viene motivado principalmente por situaciones de carencia potencial de azufre o por necesidades de abonado potásico sin incrementos en el aporte de nitrógeno.
• Cloruro potásico 60% K2O: Fertilizante de gran riqueza en potasio, pero con el inconveniente de aportar gran cantidad de cloruro, con lo que su uso queda restringido a aguas de buena calidad, con niveles de cloruros nulos o muy bajos. Una disolución de 0.5 g/l muestra una CE de 948 mS/cm, provocando incrementos de CE muy altos.
• Sulfato de magnesio 16% MgO y 31.7% SO3: Es generalmente la fuente de magnesio empleada en fertirrigación ante situaciones potenciales de carencia magnésica, ya que se aporta el magnesio adicional necesario sin modificar el equilibrio NPK.

Otros Compuestos

• Cloruro sódico: Es la conocida sal de mesa o sal común. Se utiliza en situaciones concretas de agua de muy baja CE en cultivos como tomate, que requieren CE relativamente altas para favorecer procesos de maduración, firmeza de la fruta y, sobre todo, elevación de su contenido en azúcares.

Control de la Conductividad Eléctrica (CE) y Prevención de la Salinidad

Curvas de CE y Factores Determinantes

En las figuras (no adjuntas) se muestran las curvas de CE correspondientes a los 12 fertilizantes sólidos más empleados en fertirrigación, más las correspondientes a los dos fertilizantes líquidos de uso más difundido (sin considerar los ácidos minerales nítrico, fosfórico y sulfúrico).

Estos valores de CE han sido determinados en laboratorio utilizando agua pura desionizada y concentraciones de abonos que abarcan los rangos reales empleados en fertirrigación, es decir, cantidades muy bajas de fertilizante en agua, las cuales han sido establecidas mediante balanza analítica de 0.0001 g de precisión. Los valores de CE presentados en las curvas no pueden ser trasladados directamente como aumentos de CE previstos en un agua de riego determinada, ya que estos dependen directamente de factores intrínsecos del agua de riego, principalmente de su fuerza iónica y del tipo de iones presentes.

Estrategias de Manejo

Para la determinación de la salinidad se utilizan parámetros sencillos como la Conductividad Eléctrica o, más complejos, como es el contenido en cada uno de los cationes y aniones indicados. Por esta razón, es muy importante prevenir y controlar la sodificación a través de la aplicación de productos especiales que reduzcan su contenido en las aguas para riego salinas y lixivien el sodio del suelo.

Existen soluciones con eficaces agentes secuestrantes de sodio capaces de reducir la sodicidad de las aguas de riego y prevenir su acumulación en el suelo.

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