Preparación de soluciones madres de fertilizantes para fertirrigación

En la fertirrigación proporcional, las soluciones concentradas de nutrientes se preparan en una serie de tanques. Las soluciones se inyectan al agua de riego en proporciones adecuadas. Estas soluciones concentradas se conocen como "soluciones madre".

En fertirrigación, no es suficiente saber las cantidades de fertilizantes que tienen que ser aplicadas. Otros factores deben ser tomados en cuenta en la preparación de soluciones madres. Los factores principales son: 

• La compatibilidad de los fertilizantes.
• El numero de tanques de almacenimiento.
• La solubilidad de los fertilizantes.
• La proporción de inyección (o el tiempo de inyección).
• El tipo de fertilizantes que se utilizan.
• El uso de quelatos.
• Interacción de los fertilizantes con el agua (reacciones endotérmicas, reacciones con elementos presenten el agua).

En este artículo, nos concentraremos en los quatro primeros factores.

Compatibilidad de fertilizantes

Algunos de los fertilizantes interactúan para formar compuestos insolubles y se precipitan. Los precipitados bloquean los nutrientes, por lo tanto no están disponibles para la planta. Otro efecto adverso de los precipitados es las obstrucciones que causan en el equipo de riego.

Por ejemplo, no se debe mezclar los fertilizantes que contienen calcio con fertilizantes que contienen sulfatos o fosfatos.

Fertilizantes que son incompatibles deben separarse y disolverse en diferentes tanques.

¿Cómo determinar el número de tanques necesarios? (el número de soluciones madres)

El tipo de fertilizante utilizado y su compatibilidad determinan el número mínimo de soluciones madres que se requiere.

La calidad del agua de riego y los nutrientes disponibles en el suelo afectan al número de los tanques de almacenamiento, puesto que determinan que tipo de fertilizantes se debe utilizar.

Si la fuente de agua contiene nutrientes esenciales como calcio, azufre y magnesio, en concentraciones suficientes, no será necesario utilizar los fertilizantes que contengan estos elementos, en el programa de fertilización.

Por lo general, el uso de fertilizantes que contienen calcio, magnesio o azufre requieren el uso de 2-4 tanques de almacenamiento, debido a las limitaciones de compatibilidad.

Por ejemplo, supongamos que los fertilizantes que tienen que ser utilizados son Nitrato de potasio, Nitrato de calcio, MAP y Sulfato de magnesio.

En este caso, se requiere un mínimo de tres tanques. El Nitrato de calcio es incompatible con el  MAP y el Sulfato de magnesio es incompatible con el MAP.

Una posible distribución es la siguiente:

Tanque 1: MAP.

Tanque 2: Nitrato de calcio + Nitrato de potasio.

Tanque 3: Sulfato de magnesio.

La solubilidad de los fertilizantes  

La solubilidad de un fertilizante es determinada como la cantidad máxima del fertilizante que puede ser totalmente disuelta en un volumen determinado de agua. Superior a esta cantidad máxima se traducirá en una precipitación de los fertilizantes en el sistema de riego y puede ser un problema muy grave. La solubilidad se expresa en unidades de peso / volumen de agua. Por ejemplo: gramos / litro o lb. / Galón.

La solubilidad de cada fertilizante depende de la temperatura del agua en la que se está disolviendo. La solubilidad de la mayoría de los fertilizantes aumenta con la temperatura. Por lo tanto, a temperaturas más bajas, las soluciones madre de fertilizantes deben ser más diluidas. A temperaturas más altas, las soluciones madres podrán ser más concentradas.

El efecto del Ión Común  - La solubilidad de un fertilizante depende también de los otros fertilizantes disueltos en la solución madre. Cuando un cierto fertilizante está disuelto en un tanque de almacenamiento con otro fertilizante y ambos contienen un ion común, se reduce  la solubilidad de ambos fertilizantes. Por ejemplo, Nitrato de potasio y Sulfato de potasio son compatibles y pueden ser disueltos en el mismo tanque de almacenamiento. Sin embargo, dado que ambos contienen potasio, su solubilidad se reduce cuando se mezclan.

La Proporción de Inyección

La proporción de inyección se define como la relación entre los volúmenes de la solución de fertilizante inyectado por el agua de riego. Por lo tanto, tiene unidades de volumen / volumen. Por ejemplo: Litros/m³, galón /100 galón o % (por ciento).

Se puede calcular por la siguiente proporción: Tasa de inyección / Flujo de riego. Donde la tasa de inyección y la descarga de riego son expresados en unidades de volumen / tiempo. Por ejemplo, si el inyector tiene una capacidad de 200 l / hr y el flujo de riego es de 40 m³/hora, entonces la proporción de la inyección es la siguiente:
200 l / h / 40 m³/hr = 5 l/m³.

Este resultado también se puede expresar como un 0,5%, o una proporción de 1:200.

La proporción mínima de inyección depende de la solubilidad de los fertilizantes y de los requerimientos nutricionales del cultivo. El requerimiento de nutrientes del cultivo determina la cantidad de fertilizante que debe ser aplicada al campo. La solubilidad de los fertilizantes determina la cantidad máxima que se puede disolver en el tanque. Si, por ejemplo, la solubilidad de un fertilizante es de 100 g / l, y la concentración necesaria de este fertilizante en el agua de riego es de 500 g/m³, la proporción mínima de inyección será lo siguiente:

500 (g/m³) / 100 (g/l) = 5 l/m³.

Una proporción de inyección menor, requiere disolver una mayor cantidad de fertilizante en el tanque, con el fin de llegar a la misma concentración de 500 g/m3 en el agua de riego.

Supongamos: Proporción de inyección de 4 l/m³. 4 l/m³ = 500 (g/m³) / X (g/l) X = 500 (g/m³) / 4 (l/m³) = 125 g/m³, lo que excede la solubilidad de este fertilizante.

Para convertir Proporción  de inyección  a tiempo de inyección utilice la siguiente ecuación:

Tiempo de inyección  (min.) = (F X D X PI) / DI

Cuando:

F= Flujo del riego (m³/hr)

D = Duración  del riego (min)

PI= Proporción de inyección (L/m³)

IFR = Descarga del inyector (L/hr)

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