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Ajuste del pH en Sistemas de Fertirrigación 

En fertirrigación, los fertilizantes son suministrados al cultivo a través del agua de riego. El pH del agua de riego es de gran importancia ya que genera reacciones químicas variadas.

En fertirrigación, las razones para ajustar el pH a un intervalo óptimo son:

 

  •   Permitir la absorción óptima de nutrientes, especialmente de micronutrientes.

     

  •   Evitar obstrucciones en el sistema de riego.

     

    Efecto del pH sobre la disponibilidad de nutrientes

    El pH afecta a la disponibilidad de muchos nutrientes. La planta puede absorber solamente nutrientes que están presentes en la solución nutritiva o en la solución del suelo. Cuando un nutriente " precipita fuera de la solución“, ya no está disponible para la planta.

     

    nutrient-availability-ph-1-.jpg

     

    Precipitación, en este contexto, se refiere a la formación de un mineral. Carbonatos de calcio y magnesio, minerales de hierro y otros compuestos tienden a precipitar en un nivel de pH neutro a básico (pH > 7,0). Una vez precipitados, los nutrientes ya no están disponibles para la planta.

     

    calcium-phosphates-solubility.jpg

    Solubilidad de Fosfatos de Calcio

     

    En cultivo sin suelo y en suelos arenosos, es muy importante mantener el pH de la solución nutritiva en un rango óptimo para la disponibilidad de nutrientes. Normalmente, un pH de 5.5 a 6.5 se considera un rango óptimo para la mayoría de los cultivos.

     

    En cultivos en suelos, el pH del agua de riego no siempre afecta el pH del suelo. De hecho, en la mayoría de las veces - no lo hará, sobre todo en suelos con alto contenido de carbonatos.

     

    El efecto del pH en la obstrucción de emisores

    Los minerales que se precipitan forman depósitos que pueden acumularse en los emisores (por ejemplo en los goteros) y obstruirlos. Como ha sido mencionado más arriba, el pH de la solución nutritiva determinará si ocurrirá precipitación, dependiendo también de la composición de la solución nutritiva y de la concentración de elementos en ella.

     

    ¿Cómo calcular la cantidad de ácido que se requiere?

    La capacidad de un ácido para disminuir el pH del agua depende de los siguientes factores:

     

  •   La concentración de ácido.

     

  •   El número de H + (protones) en la molécula del ácido. Por ejemplo, ácido nítrico (HNO3, tiene 1 protón) y ácido sulfúrico (H2SO4, tiene 2 protones).

     

  •   Las concentraciones de HCO3 y CO3 en el agua.

     

  •   PH inicial del agua. Al añadir ácido al agua, la mayor parte de los protones inicialmente reaccionarán con los carbonatos en el agua y algunos se quedarán libres en el agua y bajarán el pH.

     

    A medida que se añade más ácido al agua, la concentración de carbonatos en el agua va a bajar, mientras que el pH se mantendrá casi constante o bajará lentamente.

     

    Una vez que todos los carbonatos en el agua reaccionan con el ácido, cualquier cantidad adicional de ácido bajará el pH rápidamente.

     

    Las principales ecuaciones que describen la relación entre los carbonatos y el pH son:

     

    pH = pKa + log ( HCO3/H2CO3 )

     

    pKa = 6,37 pH = pKa + log ( CO3/HCO3 ) pKa = 10.33

     

    La mejor práctica es llevar el pH a su rango óptimo y dejar una cierta concentración de bicarbonatos en el agua, con el fin de evitar la drástica caída en el pH.

     

    En general, es aconsejado dejar una concentración de aproximadamente 60 ppm de bicarbonatos en el agua de riego (aproximadamente 1 meq/l).

     

    Ajustando el pH del agua de riego

    Por definición, cualquier aplicación de ácido al agua de riego se realiza por fertigación. La inyección de ácido al agua debe ser, tanto como sea posible, uniforme y continua, durante toda la duración del riego.

     

    En los sistemas de fertirrigación con control automático - si el ácido en el tanque está demasiado concentrado, eso dará lugar a fluctuaciones en el pH de la solución nutritiva. Es decir, el pH se elevará y se bajará bruscamente, mientras que el controlador intenta estabilizar el pH al nivel deseado.

     

    En sistemas de fertigación sin control automático – se puede lograr inyección uniforme ajustando el caudal de inyección del inyector en correlación con el volumen de la solución madre de ácido.

     

    Injection-uniformity.png

    En el dibujo de arriba, podemos ver tres patrones diferentes de inyecciónEl pH promedio es el mismo en los tres. Sin embargoel patrón B dará lugar a un pH más estable y uniforme del agua de riego.

     

    Calculo-de-acido-en-Smart.png

     

    Cálculo de ácido en SMART! software.

     


     

    Ejemplo 1:

     

    Supongamos que para reducir el pH del agua de riego al nivel deseado se requieren 150 ml de ácido por cada 1 metro cúbico de agua.

     

    Caudal de inyección del inyector de ácido - 50 l/h Caudal de riego - 20 m3/h. Duración de riego: 30 minutos En 30 minutos, aplicaremos 10 m3 de agua al campo.

     

    Para bajar el pH del agua se requieren 150 ml X 10 = 1500 ml = 1,5 litros de ácido.

     

    El inyector inyecta 25 litros en 30 minutos.

     

    Una buena práctica sería diluir los 1,5 litros de ácido en un tanque de 20-25 litros, ya que esto dará como resultado una aplicación uniforme y continua del ácido.

     

    * m3 = metro cúbico

     


     

     

    Recuerde – los ácidos también contribuyen con nutrientes

    Los ácidos más comunes para uso agrícola son el ácido sulfúrico, ácido fosfórico y ácido nítrico. Estos ácidos contribuyen con nutrientes esenciales para la planta (azufre, fósforo y nitrógeno). Por lo tanto, el programa de nutrición del cultivo debe considerar los nutrientes aportados por el ácido.

     

    Tenga en cuenta que la cantidad de agua aplicada afectará a la cantidad de nutriente aplicado con el ácido.

     

     


    Ejemplo 2

     

    100 ml de 65 % de ácido nítrico contienen 18,5 gramos de nitrógeno.

     

    Supongamos que se requieren 100 ml de ácido nítrico por metro cúbico de aguapara llevar el pH del agua de riego al nivel deseado.

     

    Con la aplicación de 10 m3 de agua aplicaremos 100 ml/m3 X 10 m3 X 18,5 g/100 ml = 185 gramos.

    Con 30 m3 de agua, aplicaremos 100 ml-m3 X 30 m3 X 18,5 g-100 ml = 555 gramos.


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