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Tecnologías avanzadas de riego

Fertirrigación del melón en riego por goteo

Luis Rincón Sánchez26/04/2002

La fertirrigación es una técnica de cultivo que aporta los nutrientes disueltos en el agua de riego. Ambos deben ser optimizados conjuntamente, basándose en la evaluación acertada de las necesidades hídricas de los cultivos y en su distribución según fase vegetativa y tipo de suelo y en la programación de la fertilización teniendo en cuenta la absorción de nutrientes por los cultivos.

La fertirrigación es una eficiente técnica de cultivo mediante la que se aportan los nutrientes disueltos en el agua de riego, desarrollándose fundamentalmente en el riego por goteo, donde el agua y nutrientes deben ser optimizados conjuntamente. Numerosos estudios han demostrado que la fertirrigación mejora la eficiencia del agua de riego y de los fertilizantes en el melón (Bhella 1985; Bhella y Wilcox 1986, 1989; Bogle y Hartz 1986 Rudich et al., 1978). Las ventajas de la fertirrigación se fundamentan en la aplicación del agua y los nutrientes a la zona radicular, dosificándose al ritmo de absorción de la planta (Bar-Yosef 1986).
La fertirrigación incluye conjuntamente los dos factores más importantes de la producción agrícola, el agua y los fertilizantes. No debe concebirse la utilización de la fertirrigación sin que las demandas de agua y nutrientes por los cultivos sean satisfechas con elevada eficiencia. Ahora bien, para conseguirlo se debe partir de la información necesaria que permita su desarrollo eficaz. Esta información se basa por una parte en la evaluación acertada de las necesidades hídricas de los cultivos y en su distribución según fase vegetativa y tipo de suelo y por otra en la programación de la fertilización teniendo en cuenta la absorción de nutrientes por los cultivos en función del tiempo (curva de absorción).

1. Riego.

El riego por goteo es utilizado en el 100 % de la superficie de melón, requiriendo para su eficaz utilización una serie de directrices técnicas y agronómicas, que se concretan en los siguientes puntos:

1.1.  Características de la instalación.

· Uso de materiales (tuberías y goteros) que cumplan las normas UNE de calidad.
· En el diseño de la instalación establecer un porcentaje de la superficie de suelo a humedecer entre el 50 y 60 %.
· Mantener un solape entre bulbos húmedos del 10-15 %, de forma que se forme una franja de humedad continua a lo largo del ramal de riego, evitando franjas de humedad discontinuas que pudieran dar lugar a acumulación de sales entre plantas así como restricciones en el desarrollo radicular de la planta. La habilitación de un solo emisor por planta limita el desarrollo radicular a la zona humedecida por el gotero, fomentando pérdidas de agua y nutrientes en profundidad.
· Distancia entre goteros en la línea de riego ajustada al tipo de suelo y descarga del gotero que evite escorrentías y encharcamientos.
· Descarga máxima entre emisores de 3 l/h, no recomendándose descargas superiores a los 2 l/h.
· Pluviometría de la instalación (Pl) entre 3 y 5 mm/hora: Es la descarga de la instalación en litros por hora y m2 de superficie. Se calcula mediante la expresión:

(Fórmula  pluviometría I)

siendo, d1 la separación entre goteros en el ramal de riego y d2 la distancia entre líneas de riego.
· Equipo de fertirrigación con inyectores, descartando el tanque de fertilizantes.

1.2. Necesidades hídricas del cultivo.

Conocer las necesidades hídricas de los cultivos es el primero y más importante parámetro para conseguir el uso eficiente del agua de riego. El proceso de evaluación se expone en el Cuadro 1 (Rincón 1997 a). En cultivos de invernadero y zonas áridas de cultivo, las necesidades totales de agua (Nt) a aplicar vienen dadas por el cociente entre la evapotranspiración máxima del cultivo (ETc) y la eficiencia de aplicación (Efa), al considerar nula la lluvia en el período de cultivo. De las Nt (Cuadro 1), la ETc representa el uso consuntivo y la Efa la fracción de uso no consuntivo (percolación no controlable y lixiviación de sales) (Tabla 4). La utilización de coeficientes de cultivo (Kc) determinados con riego por goteo (Tabla 1) da suficiente acierto en la evaluación de la ETc.
En el Anejo 1 se muestra el calendario de riego de un cultivo de melón al aire libre en el Campo de Cartagena.

1.3. Dosis de riego e intervalo entre riegos.

La dosis práctica de riego se define como la cantidad de agua que debe aportarse en cada riego para compensar las necesidades totales (uso consuntivo y no consuntivo) de agua del cultivo en el intervalo entre riegos. El ajuste de la dosis de riego según las características de suelo y profundidad de raíces es fundamental para conseguir el manejo adecuado del agua. Dosis deficitarias producen déficit hídrico y dosis en exceso producen pérdidas de agua y nutrientes fuera del alcance radicular. En ambos casos la productividad del cultivo puede verse afectada.
La dosis de riego es función de las necesidades totales de agua del cultivo y de la capacidad de almacenamiento de agua del suelo, para la que se establece el intervalo entre riegos, cuantificándose mediante la relación:

Fórmula II (dosis riego)

siendo:
Dp  = dosis práctica de riego en mm.
Nt  = Necesidades totales de agua del cultivo en mm/día
    i  = Intervalo entre riegos en días.

El intervalo entre riegos es un término que debe ajustarse para cada dosis de riego según tipo de suelo, variando desde un día (suelos de textura fina) a fracciones de día (suelos de textura gruesa). La Tabla 5, presenta los intervalos medios entre riegos y número medio de riegos por día para distintos tipos de suelo y calidad del agua de riego.

1.4. Tiempo de riego (tr).

Es el tiempo necesario para aportar la dosis práctica de riego. Viene dado por la expresión:

Fórmula III (tiempo de riego)

1.4. Programación del riego.

Programar adecuadamente el riego es responder adecuadamente a dos cuestiones: cuando se debe regar y cantidad de agua que debe aportarse. En el riego por goteo, el intervalo entre riegos contesta a la primera de las preguntas y la cuantificación de las necesidades hídricas responde a la segunda.
Uno de los problemas que puede presentar la programación de riegos es que los agricultores (regantes) sean capaces de utilizar la información recibida. Para ello, la Producción Integrada (Murcia) exige como norma obligatoria que sea un técnico el encargado de la programación y ejecución, anotando tanto la fecha de riego como la cantidad aplicada.
Para facilitar la información, se han creado los Programas de Asesoramiento al agricultor (Caja Rural de Almería 1990). El éxito de estos programas de Asesoramiento depende del nivel de información de que disponga en relación con la fertirrigación de los cultivos. En ellos se puede obtener información diversa, desde parámetros climáticos y evapotranspiración de referencia (ETo) a cantidades de agua a aplicar diariamente, e incluso programas de fertirrigación. En la determinación de la ETo, la disponibilidad de estaciones agroclimáticas situadas en las zonas de cultivo da mayor acierto en su cuantificación.


1.5.Manejo del riego.

a) Riego de plantación.

Debe ser copioso al efecto de que todas las plántulas queden suficientemente regadas. El consumo medio de agua es de 20-30 mm dependiendo de la humedad del suelo.

b) Riego de agarre.

Después del riego de plantación, se debe aplicar un riego llamado de "agarre" que tiene como finalidad el establecimiento definitivo de las plantas asegurando su agarre. El gasto de agua depende del tipo de suelo, humedad, etc. oscilando por término medio entre 10 y 15 mm. Tanto el riego de plantación como el riego de agarre se pueden ejecutar en dos o más dosis seguidas.

c) Forzado del sistema radicular de las plantas.

Se consigue produciendo un déficit de humedad en el suelo. Para ello, después del riego de agarre se deja de regar hasta que la humedad del suelo alcance un nivel medio-bajo, manteniéndose durante un período de tiempo (15-20 días) según tipo de suelo, técnica de cultivo (invernadero, acolchado, aire libre etc.) y climatología. Durante este período, se fuerza a la planta a extender su sistema radicular para explorar más volumen de suelo y de esta forma conseguir el agua necesaria. Durante el período de déficit hídrico, la planta debe seguir creciendo normalmente. Si el sistema radicular no es vigoroso y está poco desarrollado, con toda seguridad se producirán problemas de absorción de agua y nutrientes en fases vegetativas coincidentes con las máximas demandas de agua por la planta, afectando a la producción y calidad de cosecha.

d) Inicio de la programación de los riegos.

Pasado el período de forzado del sistema radicular de la planta, se inicia la programación diaria del riego según lo descrito en apartados anteriores.

e) Ajuste de la dosis de riego.

Durante las primeras etapas vegetativas del cultivo (entre los 0 y 60 días después del trasplante aproximadamente), se ajustarán el intervalo entre riegos y la dosis de cada riego al desarrollo radicular de la planta, de forma que las raíces de las plantas queden suficientemente humedecidas en cada riego.
A partir de los 60 días después del trasplante se mantendrá fijo el intervalo entre riegos ajustando la dosis de riego según evaluación de las necesidades hídricas.

g) Utilización de acolchados plásticos.

La utilización de acolchados en el suelo reduce la evapotraspiración del cultivo (ETc) al eliminarse (total o parcialmente) la evaporación a partir del suelo En estos casos debe reducirse la ETc calculada para suelo desnudo en un 20-25 %. Cuando el acolchado plástico se combine con pequeños túneles reducir la ETc en un 35-40 %.
h) Control de la humedad del suelo.

Aunque la estimación de las necesidades de agua y la programación de riegos sea acertada, es recomendable controlar la humedad del suelo al efecto de corregir posibles excesos o déficits de humedad. Suelos excesivamente húmedos producen falta de aireación y consecuentemente inhibición de la transpiración del cultivo. En caso de déficit hídrico prolongado el crecimiento vegetativo y fructificación se verían seriamente afectados. Para prevenir estos problemas conviene seguir las directrices siguientes:

· Situar los puntos de goteo separados del tronco de la planta entre 15 y 25 cm como mínimo según tipo de suelo. Distancias más largas para suelos de textura fina y más cortas para los de textura gruesa.
· Habilitar más de un gotero por planta de forma que la distribución de humedad en el suelo sea en forma de franja continua. De esta forma tanto el control del agua en el suelo como el aprovechamiento de la misma por la planta mejorará significativamente dado que las raíces del melón se desarrollan a niveles altos del perfil del suelo, teniendo la máxima densidad entre los 10 y 35 cm de profundidad.
· Establecer el control de la humedad del suelo mediante la instalación de estaciones tensiométricas, colocando dos tensiómetros por cada estación, uno a máxima densidad radicular (20 cm de profundidad)  y el otro a máxima 1profundidad radicular (45-55 cm).  La distancia de los tensiómetros tanto al tronco de la planta como al punto de goteo serán aquellas donde se encuentre la máxima densidad radicular, por término medio entre 15 y 20 cm. Los intervalos de potenciales mátricos medios a mantener en el tensiómetro a máxima densidad radicular en el intervalo entre riegos variarán entre 10 y 15 kPa para suelos de textura gruesa, entre 15 y 20 kPa para suelos de textura media y entre 18 y 25 kPa en suelos de textura fina. De las lecturas establecidas anteriormente en el tensiómetro situado a máxima densidad radicular el valor más alto nos dice cuando se debe iniciar el riego y el más bajo cuando debe cesar el riego. El tensiómetro situado a máxima densidad radicular permite regular la dosis de riego.

1.5 Agua de riego.

Es un tema de elevada importancia no estando suficientemente definida la máxima Conductividad Eléctrica (CE) en dS/m, a partir de la cual no se debe utilizar debido a que el riego por goteo con aguas salinas tiene un alto riesgo de salinización de los suelos.
El establecimiento de la calidad del agua de riego debe estar en función del Umbral de Salinidad específico de cada cultivo, aplicando un ligero margen de confianza: Para el melón la CE del agua de riego máxima prohibida y recomendada sería:

Tabla I: Conductividad eléctrica (CE) del agua de riego en melón


Cuadro 1. Determinación de las necesidades hídricas de los cultivos.

Tabla 1. Coeficientes de cultivo del melón (Rincón 1985).


Tabla 2. Eficiencia de uniformidad, percolación y aplicación en riego localizado de alta frecuencia.

Tabla 3. Tolerancia a la salinidad del melón en relación con su rendimiento potencial y salinidad del agua de riego ( Ayers y Wescot 1987).

Tabla 4. Eficiencia de aplicación en riegos localizados de alta  frecuencia.


Tabla 5. Intervalo medio entre riegos y número medio de riegos por día en riego por goteo para distintos tipos de suelo y calidad del agua de riego.

2. Fertilización

2.1. Información básica necesaria.

2.1. Características del suelo.

El conocimiento de la fertilidad del suelo deducida de los análisis correspondientes es imprescindible. De dichos análisis se deducirá la necesidad o no de elevar el porcentaje de materia orgánica y la riqueza del suelo hasta un nivel medio-alto de los nutrientes deficitarios (principalmente fósforo y potasio).

2.2. Agua de riego.

Conocer la composición química del agua de riego es imprescindible para saber la cantidad de elementos nutrientes que aporta, salinidad, niveles de iones tóxicos que pueden afectar a la productividad del cultivo y reacciones con los fertilizantes. Los nutrientes aportados por el agua de riego deben ser tenidos en cuenta y detraídos de las cantidades totales a aportar.
El agua de riego aporta siempre calcio y magnesio y a veces nitrógeno en forma de nitratos. En el caso de que el agua lleve nitratos en disolución la cantidad de nitrógeno total que se aporta se determina mediante la siguiente expresión:

Fórmula IV: Aporte de nitrógeno en función de los nitratos en agua de riego

2.3.- Demanda de nutrientes  por el cultivo.

2.3.1. Extracciones totales.

La información disponible en relación con la extracción de nutrientes por el cultivo está referida en la mayoría de los casos a valores de extracciones totales de macroelementos (N, P, K, Ca y Mg) siendo muy pocos los datos disponibles sobre demanda periódica de nutrientes. La Tabla 6 presenta las cantidades totales de macroelementos recomendadas por diversos autores para la fertilización del melón. Los valores reflejados varían según las condiciones de cultivo.

2.3.2.- Extracciones de nutrientes por el cultivo en función del tiempo.

El conocimiento de las extracciones totales de nutrientes no es suficiente para realizar una fertirrigación eficiente. Las ventajas de la fertirrigación se basan en aplicar los nutrientes directamente a la zona radicular dosificando las aportaciones según demanda de la planta. Para ello será necesario saber la demanda de nutrientes por la planta en función del tiempo. El Cuadro 2. Apdo.2.1 presenta las cantidades de fertilizantes que absorbe periódicamente el melón lo largo del ciclo de cultivo (Rincón et al., 1997 b). El Cuadro 2, Apdo. 2.2 muestra las cantidades de macronutrientes a aportar en fertirrigación en función del tiempo una vez descontadas (en términos generales) las cantidades aportadas por el agua de riego.

2.4. Fertilizantes y características.

Los principales fertilizantes solubles para fertirrigación se presentan en la Tabla 7. Otros fertilizantes específicos para fertirrigación (con formulaciones simples, dobles y triples)  además de los contemplados en la Tabla 7 también son comercializados y objeto de ser utilizados. Desde aspectos económicos, para cualquier nutriente(s) siempre deberán utilizarse aquellas sales fertilizantes que presenten la UF más barata.

2.5. Mezcla de fertilizantes.

Las mezclas de sales fertilizantes pueden dar lugar a precipitaciones en el tanque de disolución, tuberías de riego y goteros. El Cuadro 4 presenta los fertilizantes que se pueden o no mezclar. La utilización de varios depósitos de soluciones concentradas, así como su incorporación independiente previenen las precipitaciones. En caso de utilizar soluciones concentradas para varios días, estas deben calcularse para su consumo en un período máximo de 4-5 días, principalmente aquellas que incorporen nitrógeno.

3. Cantidades de fertilizantes a aportar.

3.1. En preplantación.

Dos meses antes de la plantación, se enterrarán de 15 a 20 toneladas de estiercol bien fermentado junto con las cantidades de fósforo y potasio en caso necesario (análisis de suelo) para evitar la fijación o bloqueo del fósforo y potasio aportados en la fertirrigación.

3.2. En fertirrigación en cobertera.

Las cantidades totales de fertilizantes que absorbe el melón se presentan en el Cuadro 2 (Apartado 2.1), del que se deduce las cantidades reales a aportar una vez deducidas las cantidades aportadas por el agua de riego principalmente. En el Cuadro 2, apartado 2.2 se presenta el programa de fertirrigación del melón en el que se han tenido en cuenta las aportaciones de calcio y magnesio por el agua de riego así como las pérdidas que se producen en períodos de mayores cantidades de agua aplicadas. En el caso de que el agua de riego lleve nitratos en disolución y se acidule el agua de riego con ácido nítrico, tener presente las cantidades de nitrógeno que se aportan, debiendo detraerlas de las programadas.

4. Práctica de la fertirrigación.

El melón es un cultivo con exigencia media en nutrientes. El equilibrio medio N/K es de 1/2, diferenciándose de otros cultivos hortícolas en los que el equilibrio medio N/K es de 1/1,5- 1/1,65 , lo cual debe tenerse presente para conseguir alta calidad del fruto.
La frecuencia de la aportación de los fertilizantes debe ser la misma que la del riego, evitando acumular cantidades que pudieran dar lugar a concentraciones elevadas de uno o más nutrientes y desajustes nutricionales debidos a fenómenos de antagonismo y sinergismo (Tabla 8). Para mantener en el tiempo la concentración y equilibrio de nutrientes en el suelo, el equilibrio de las cantidades de fertilizantes a aportar en el agua de riego debe ser igual al de las extracciones realizadas por el cultivo.
Se debe tener presente el movimiento de los nutrientes en el bulbo húmedo al efecto de minimizar las pérdidas por percolación en profundidad. Nitrógeno, calcio y magnesio se desplazan en profundidad junto con el agua de riego, mientras que el potasio es desplazado a los bordes de los bulbos humedecidos por los goteros una vez que se ha saturado el suelo dentro del bulbo. El fósforo queda retenido cerca de los puntos de goteo.
En la inyección de fertilizantes en el agua de riego el primer 10 % del tiempo de riego se debe hacer con agua sola, en el 80 % siguiente se inyectan los fertilizantes correspondientes a cada riego y el 10 % del tiempo restante con agua acidulada a pH 5,5-6: . Durante todo el tiempo de riego es conveniente mantener un pH en la disolución de riego de 5,5-6, principalmente en la última fase del riego con agua sola.

5. Control de la nutrición de la planta.

5.1. Concentración mineral en planta.

En caso de presentar el cultivo algún problema nutricional no identificado, es necesario realizar un análisis del contenido de nutrientes en la planta y actuar en consecuencia. De todos los órganos de la planta las hojas han mostrado ser los que dan una información precisa de la absorción de nutrientes, siendo el indicador del nivel de disponibilidad de nutrientes en el suelo. La tabla 9  presenta  los valores medios del Rango de Suficiencia de macro y micro nutrientes en hoja del melón.


Tabla 6. Extracciones totales de macroelementos del melón según diversos autores.



Cuadro 2. Extracciones periódicas de nutrientes del melón durante el ciclo de cultivo (Rincón et al., 1997).

Tabla 7. Fertilizantes para fertirrigación y características.

Cuadro 4. Mezclas de fertilizantes.

Tabla 8. Interacciones entre elementos en el suelo


Tabla 9. Concentración mineral en hoja de melón (Mills y Jones 1996)


BIBLIOGRAFIA DE CONSULTA

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