TE Taller de EstudioIngeniería Agrícola
Portfolio

Asignatura 01 · Riego y nutrición vegetal

Fertirriego:
regar la concentración,
no solo el volumen

Aplicar agua y nutrientes en el mismo evento exige pensar en dos monedas a la vez: milímetros de agua y miliequivalentes de sal. Esta página ordena lo que se pregunta en examen y lo que se decide en campo.

  • 10 fórmulas
  • 3 calculadoras
  • 12 tarjetas
  • 10 preguntas
01

Mapa del tema

Qué se decide, en qué orden y con qué números.

El fertirriego sustituye el abonado de fondo por un goteo continuo de sales: en cada riego se repone el agua que evapotranspira el cultivo y los nutrientes que extrae. La dificultad no está en disolver un saco, está en cuadrar tres balances: agua, sales y nutrientes.

Balance de agua

Reponer lo que se pierde

La ETc marca el volumen. La eficiencia del sistema y la fracción de lavado corrigen ese volumen hacia arriba. Sin esa corrección se riega de menos y se acumulan sales.

Balance de sales

No salinizar el bulbo

Cada riego aporta sales y cada ETc las concentra. La fracción de lavado es el porcentaje de agua extra que arrastra esas sales por debajo de la zona radicular.

Balance de nutrientes

Aportar lo que se extrae

La dosis se calcula por diferencia entre extracción del cultivo y lo que ya trae el agua de riego. El resultado se convierte a fertilizante comercial con la riqueza de la etiqueta.

Control

Medir CE y pH

La CE dice cuánta sal hay; el pH dice en qué forma química están los iones y si el hierro sigue disponible. Son los dos diales del cabezal.

Si solo te llevas una idea: en fertirriego no se riega «un rato», se riega una concentración objetivo durante un volumen calculado.

02

Conceptos clave

Los ocho términos con los que se construye todo lo demás.

Solución nutritiva

Es el agua de riego más las sales disueltas. Se describe por la concentración de cada ion, no por los gramos de producto. La unidad de trabajo en nutrición vegetal es el meq/L porque permite sumar cationes y aniones y comprobar que el balance cierra.

  • mg/L (ppm) es masa de elemento por litro. Es la unidad de la etiqueta y del laboratorio.
  • mmol/L es número de moles. Se usa para cálculo de potencial osmótico y de proporciones.
  • meq/L es carga eléctrica. Es la unidad natural del balance iónico.

CE y potencial osmótico

La conductividad eléctrica (CE, en dS/m o mS/cm) es proporcional a la cantidad total de iones. A más CE, más cuesta a la raíz absorber agua, aunque el suelo esté húmedo. La relación práctica es Ψs ≈ −0,036 · CE en MPa, con la CE en dS/m a 25 °C: una solución de 2 dS/m ejerce unos −0,072 MPa, es decir, el cultivo gasta energía en vencer esa presión antes de empezar a transpirar.

pH de la solución

El rango de trabajo en goteo es 5,5 a 6,5. Por debajo se acidifica la rizosfera y se dañan pelos radicales; por encima, el hierro precipita y el fósforo se bloquea. El pH no se corrige «por estética»: los bicarbonatos del agua lo suben y consumen ácido, así que la dosis de ácido se calcula contra los meq/L de HCO₃⁻.

Solución madre

Se prepara concentrada, típicamente 100 o 200 veces, para no transportar agua. Se guarda en depósitos separados por incompatibilidad: el calcio con fosfatos o sulfatos forma precipitados que obstruyen el gotero y restan nutrientes. La regla es dos tanques como mínimo: uno con calcio y otro con fosfatos, sulfatos y microelementos.

Cabezal de fertirriego

Es el conjunto que dosifica: bomba, filtros, inyectores, depósitos, programador y sensores de CE y pH. El orden importa. El inyector va después de los filtros y con válvula antirretorno, para que ningún fertilizante contamine la red de agua limpia ni obstruya los filtros.

Sistemas de inyección

  • Venturi: barato y sin electricidad, succiona por depresión. Poco preciso y con pérdida de carga del 30 al 40 %.
  • Bomba dosificadora: pistón o membrana, caudal proporcional y repetible. Es la opción cuando se controla CE de verdad.
  • Tanque de abonado: la solución se diluye a medida que baja el nivel, así que la concentración no es constante. Sirve para superficies pequeñas.

Fracción de lavado

Es la parte del agua aplicada que se destina a arrastrar sales fuera del bulbo. Se estima con la CE del agua y la CE que tolera el cultivo. Sin lavado, la CE del extracto de saturación sube riego tras riego hasta que el cultivo deja de crecer.

Programa de riego

Es el calendario: cuántos riegos, de qué duración y con qué concentración. Se construye con ETc, eficiencia, fracción de lavado y extracción del cultivo. En goteo se fracciona en pulsos para mantener el bulbo aireado y la concentración estable.

03

Formulario

Las diez expresiones que resuelven casi cualquier problema de la asignatura.

Evapotranspiración del cultivo ETc = Kc · ETo
  • ETc mm/día demanda del cultivo
  • Kc adimensional coeficiente de cultivo y fase
  • ETo mm/día demanda de referencia
Volumen bruto de riego V = ETc / (Ea · (1 − LF))
  • V mm/día agua a aplicar
  • Ea 0,85–0,95 eficiencia de aplicación
  • LF 0,10–0,20 fracción de lavado
Fracción de lavado (estimación FAO) LF = CEw / (2 · CEe)
  • CEw dS/m CE del agua de riego
  • CEe dS/m CE del extracto que tolera el cultivo
  • Es una aproximación de equilibrio; en suelos pesados se queda corta.
Conversión de concentraciones mmol/L = ppm / PM  ·  meq/L = mmol/L · z
  • PM g/mol masa molar del elemento o ion
  • z 1 o 2 valencia: K⁺ 1, Ca²⁺ 2, NO₃⁻ 1
  • 1 % en peso equivale a 10 000 ppm.
Dilución de la solución madre C1 · V1 = C2 · V2
  • C₁ ppm concentración de la solución madre
  • V₁ L volumen inyectado
  • C₂ ppm concentración objetivo en la red
  • V₂ L volumen total de riego
Caudal de inyección Qiny = Qriego / R
  • Qriego m³/h caudal de la red
  • R 50–200 factor de concentración de la madre
  • Si la madre está 100×, se inyecta 1/100 del caudal.
Dosis aportada por riego kg/ha = ppm · V(m³/ha) / 1000
  • ppm mg/L concentración del elemento
  • V m³/ha volumen de agua aplicado
  • 1 mm sobre 1 ha son 10 m³.
Potencial osmótico de la solución Ψs ≈ −0,036 · CE
  • Ψs MPa presión que la raíz debe vencer
  • CE dS/m a 25 °C
Conversión elemento a óxido P2O5 = P · 2,291  ·  K2O = K · 1,205
  • CaO = Ca · 1,399
  • MgO = Mg · 1,658
  • Las etiquetas de fertilizante usan óxidos; los cálculos de extracción usan elemento.
Neutralización de bicarbonatos Vácido ≈ 0,07 · HCO3−
  • Vácido mL/L de nítrico al 65 %
  • HCO₃⁻ meq/L alcalinidad del agua
  • Valor orientativo: la dosis real se ajusta midiendo pH.
i Truco de examen

Si el enunciado da la riqueza del fertilizante en N-P₂O₅-K₂O, convierte primero a elemento (P y K) y después a meq/L. Casi todos los errores de estas preguntas vienen de mezclar óxido con elemento.

04

Dilución en vivo

Mueve la concentración de la solución madre y mira dónde corta la curva al objetivo.

Una solución madre concentrada se diluye en la red según Cfinal = Cmadre / (R + 1), donde R es la relación de dilución (1 parte de madre por R de agua). Para un objetivo dado existe una única R de trabajo: la que hace que la curva corte la línea horizontal.

0 150 300 450 600 0 50 100 150 200 RELACIÓN DE DILUCIÓN 1 : R PPM EN LA RED objetivo R*
Lectura: con una madre de 20 000 ppm y un objetivo de 150 ppm, la relación necesaria es 1 : 132. Es decir, por cada litro de madre se inyectan 132 litros de agua. Cuanto más concentrada esté la madre, menos volumen hay que mover y más pequeña puede ser la bomba dosificadora.
05

Ejemplo resuelto

Preparar 1 000 L de solución madre 100× para aportar 200 ppm de K₂O con nitrato potásico.

  1. Pasar el objetivo a elemento

    La etiqueta del nitrato potásico es 13-0-46: 46 % de K₂O. El objetivo está en óxido, así que se queda en óxido para dosificar, pero hay que saber cuánto potasio elemento representa.

    200 ppm K2O ÷ 1,205 = 166 ppm K
  2. Concentrar la madre 100 veces

    Si en la red hacen falta 200 ppm de K₂O, en la solución madre debe haber 100 veces más.

    200 · 100 = 20 000 ppm K2O = 20 g/L
  3. Convertir a fertilizante comercial

    El producto tiene un 46 % de K₂O, así que se divide la cantidad necesaria entre la riqueza.

    20 g/L ÷ 0,46 = 43,5 g/L de KNO3

    Para 1 000 L: 43,5 kg. La solubilidad del nitrato potásico a 20 °C ronda los 316 g/L, así que 43,5 g/L entra sin problema.

  4. Comprobar el nitrógeno que entra de regalo

    El nitrato potásico aporta un 13 % de N. No es un residuo: cuenta en el balance.

    43,5 g/L · 0,13 = 5,66 g/L N → 56,6 ppm N en la red
  5. Calcular el caudal de inyección

    Con un sector de goteo de 18 m³/h y una madre 100×, el inyector debe mover una centésima parte del caudal.

    Qiny = 18 / 100 = 0,18 m³/h = 180 L/h
  6. Calcular cuánto dura la inyección

    Los 1 000 L de madre se agotan en el tiempo que tarda el inyector en moverlos.

    t = 1 000 L ÷ 180 L/h = 5,6 h de riego

    Si el sector riega menos horas al día, hay que repartir la madre en varios días o bajar el volumen del depósito. Nunca se inyecta más rápido de lo que la red puede diluir.

Comprobación final: ¿cierra el balance?

En la red deben quedar 200 ppm de K₂O y 56,6 ppm de N. Al diluir 100 veces, la concentración de la madre cae justo a la centésima parte: 20 000 / 100 = 200 ppm de K₂O y 5 660 / 100 = 56,6 ppm de N. Cierra.

La comprobación que suspende a mucha gente es la de unidades: 20 g/L no son 20 000 ppm por casualidad, son 20 000 mg/L. Si en algún paso aparece un factor 1 000 sin justificar, el error está ahí.

! Orden de mezcla

Primero se llena el depósito con agua hasta dos tercios, después se disuelve la sal, y solo al final se enrasa. Si se echa el producto con el depósito lleno, se forman grumos y la concentración real no es la calculada.

06

Práctica

Calcula a mano y comprueba. Tolerancia del 2 % para absorber redondeos.

1. Un tomate en plena producción tiene Kc = 1,1 y la ETo del día es 4,8 mm. ¿Cuál es la ETc?

mm/día

2. Con ETc = 5,28 mm/día, eficiencia de aplicación 0,90 y fracción de lavado 0,15, ¿cuántos m³/ha al día hay que aplicar? (1 mm sobre 1 ha = 10 m³)

m³/ha/día

3. Si la solución lleva 150 ppm de N y se aplican 69 m³/ha, ¿cuántos kg de N por hectárea se aportan?

kg N/ha

4. Convierte 200 ppm de potasio a meq/L. Masa molar del K = 39,1 g/mol.

meq/L

Calculadora

Volumen de riego y dosis

Cambia cualquier dato y se recalcula.

Ojo: el volumen bruto ya incluye la fracción de lavado. Si el resultado supera la capacidad del sector, reduce la superficie por turno o aumenta la frecuencia.

Calculadora

Inyección y duración del abonado

Para una solución madre de volumen conocido.

El tiempo es el que tarda el inyector en vaciar el depósito a caudal constante. En la práctica se añade un 10 % de agua limpia al final para lavar la línea.

Calculadora

Conversor ppm · mmol · meq

Elige el ion y escribe la concentración en ppm.

El paso a meq/L depende de la valencia, no de la masa. Por eso 200 ppm de Ca son la mitad de meq/L que 200 ppm de K.

07

Tablas de referencia

Valores orientativos de trabajo, no verdades absolutas: cada agua y cada suelo mueven el rango.

CE de la solución nutritiva por cultivo (dS/m)
CultivoCE óptimaCE máximaObservación
Tomate2,0 – 3,54,5Sube CE en maduración para concentrar fruto
Pimiento1,8 – 2,83,5Sensible a salinidad en nascencia
Pepino2,0 – 3,03,8Raíz superficial, bulbo pequeño
Lechuga1,2 – 1,82,4Baja demanda, ciclos cortos
Fresa1,2 – 1,82,2Muy sensible al cloruro
Olivar2,5 – 4,06,0Tolera salinidad, pero pierde vigor
Cítricos1,5 – 2,53,5El cloruro afecta a la hoja
Vid2,0 – 3,04,0El exceso reduce calidad de mosto
Incompatibilidades en solución madre
No mezclarConQué pasa
Nitrato cálcicoFosfato monoamónico o monopotásicoPrecipita fosfato cálcico, se pierde P y se obstruye el gotero
Nitrato cálcicoSulfato de magnesio o potásicoPrecipita yeso, que es poco soluble
Calcio o magnesioFertilizantes con carbonatosPrecipitación y subida de pH
Hierro no quelatadopH mayor de 6,5Oxida a hidróxido férrico y deja de estar disponible
Ácido fosfóricoDepósito con calcioPrecipitado inmediato al bajar el pH
Microelementos: dosis habituales en solución nutritiva
ElementoppmForma comercialNota
Hierro (Fe)2,0 – 3,0EDDHA en agua caliza, EDTA en agua ácidaEl más crítico en goteo
Manganeso (Mn)0,5 – 1,0Sulfato o quelatoCompite con el hierro
Zinc (Zn)0,3 – 0,5Sulfato o quelatoDeficiente en suelos calizos
Cobre (Cu)0,1 – 0,2Sulfato o quelatoTóxico por encima de 0,5
Boro (B)0,2 – 0,5Ácido bórico o boratoMargen estrecho entre carencia y toxicidad
Molibdeno (Mo)0,03 – 0,08Molibdato sódico o amónicoDosis muy pequeñas
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Errores típicos

Los que se cobran puntos en el examen y goteros en la parcela.

× Mezclar calcio con fosfatos o sulfatos

Es el error clásico de examen y de campo. Si el enunciado pide «una sola solución madre» con nitrato cálcico y fosfato monoamónico, la respuesta correcta es que no se puede: hay que separar en dos depósitos.

× Confundir ppm con porcentaje

Un 1 % es 10 000 ppm, no 100. Y un 0,1 % es 1 000 ppm. Este factor 100 aparece en casi todos los ejercicios de riqueza de fertilizante.

! Olvidar la fracción de lavado

Calcular el volumen solo con ETc y eficiencia deja fuera las sales. El resultado es un riego que parece correcto y que saliniza el bulbo en pocas semanas.

! Usar la CE del agua como CE de la solución

La CE del agua de riego es la línea base. La CE de la solución incluye esa base más los fertilizantes. Se mide en la red, no en el pozo.

! Quelato equivocado

El EDTA se degrada por encima de pH 6,5 y libera hierro que precipita. En aguas calizas se usa EDDHA, que aguanta hasta pH 9. Elegir mal el quelato es pagar hierro para no aportarlo.

! Inyectar antes del filtro

El fertilizante concentrado atraviesa la malla, cristaliza y la obstruye. Además, sin válvula antirretorno puede contaminar la red de agua limpia. El inyector va después de los filtros.

i Un detalle que suma

El pH de la solución no es el pH del suelo. Bajar la solución a 5,8 acidifica la rizosfera y mejora la disponibilidad de hierro y fósforo, pero no corrige un suelo ya calizo. Para eso se actúa sobre el agua y la materia orgánica.

09

Tarjetas

Tapa la respuesta, dilo en voz alta y gira. Baraja para no memorizar el orden.

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10

Test

Diez preguntas con explicación. No hay nota guardada: al cerrar la página, se borra.

Pregunta 1 de 10 Aciertos 0 / 10

    11

    Glosario

    Vocabulario mínimo para leer un enunciado sin dudar.

    Bulbo húmedo
    Volumen de suelo mojado alrededor de un gotero. Define la zona radicular activa y el punto donde se concentran las sales.
    CE
    Conductividad eléctrica. Medida indirecta de la concentración total de sales, en dS/m o mS/cm.
    CEe
    CE del extracto de saturación del suelo. Es el valor que se compara con la tolerancia del cultivo.
    ETo
    Evapotranspiración de referencia, calculada con datos meteorológicos sobre un cultivo hipotético.
    Kc
    Coeficiente de cultivo. Corrige la ETo según especie, fase fenológica y fracción de suelo cubierta.
    ETc
    Evapotranspiración real del cultivo. Producto de Kc por ETo.
    Fracción de lavado
    Proporción del agua aplicada que se destina a arrastrar sales fuera de la zona radicular.
    Solución madre
    Disolución concentrada de fertilizantes que se inyecta y diluye en la red de riego.
    Solución nutritiva
    Agua de riego con la concentración final de nutrientes que recibe el cultivo.
    meq/L
    Miliequivalentes por litro. Concentración expresada en carga eléctrica; permite sumar cationes y aniones.
    Quelato
    Molécula que envuelve un catión metálico y lo mantiene soluble y disponible. EDTA, DTPA y EDDHA son los habituales.
    Venturi
    Inyector que succiona por depresión creada en un estrechamiento. Sencillo, barato y poco preciso.
    Potencial osmótico
    Presión negativa que ejerce la solución y que la raíz debe vencer para absorber agua.
    Zona vulnerable a nitratos
    Territorio declarado por la administración donde se limita el aporte de nitrógeno de origen agrario.
    12

    Plan de repaso

    Tres pasadas cortas rinden más que una maratón la víspera.

    Pasada 1 · 20 min

    Entender

    Lee el mapa y los conceptos clave. Cierra la página y explica en voz alta la diferencia entre CE y potencial osmótico. Si no sale, vuelve al apartado 02.

    Pasada 2 · 30 min

    Calcular

    Resuelve el ejemplo sin mirar los pasos. Después haz los cuatro ejercicios de práctica y cambia los datos en las calculadoras hasta predecir el resultado antes de mover el campo.

    Pasada 3 · 15 min

    Comprobar

    Haz el test. Cada fallo se convierte en una tarjeta que repites al día siguiente. Si aciertas nueve de diez, el tema está listo.

    i Para conectar con la parcela

    Cuando veas un cabezal de riego, localiza en este orden: filtros, inyector, antirretorno, sensores. Si el inyector está antes del filtro o no hay antirretorno, ya sabes qué preguntar.