Monitoreo de nutrientes para la asistencia a la fertirrigación a nivel de predios

Monitoreo de nutrientes para la asistencia a la fertirrigación a nivel de predios

Monitoreo de nutrientes para la asistencia a la fertirrigación a nivel de predios

Dr. Rafael Grasso, Dra. Cecilia Berrueta,
Dr. Gustavo Giménez
Programa de Investigación en Producción Hortícola

Los sistemas de monitorización de nutrientes a c campo son herramientas de gran potencial para la toma de decisiones en fertirrigación. Este artículo presenta los resultados de la evaluación de dos sistemas de análisis rápidos para la determinación de NO3-, K+ y Ca++ en soluciones de fertirrigación.

Introducción

El monitoreo de nutrientes se basa en la experiencia de técnicos y productores (Thompson et al., 2007). En la mayoría de los casos no se utiliza ningún sistema de monitorización de nutrientes. Esto puede ocasionar aplicaciones deficientes o excesivas. Los excesos de fertilización provocan problemas de contaminación y desequilibrios nutricionales (Padilla et al., 2018). El manejo de la
nutrición se vuelve muy complejo en la práctica, ya que las demandas de los cultivos no son fijas, varían (Dr. Rafael Grasso, Dra. Cecilia Berrueta, Dr. Gustavo Giménez. Programa de Investigación en Producción Hortícola año a año), estando afectadas por el ambiente (suelo y clima), fechas de plantación y las variedades. Los análisis de laboratorio para medir nutrientes como NO3-(nitrato), NH4+ (amonio), K+ (potasio), PO4- (fosfato), Ca++
(calcio), etc., en suelo, agua o planta, proporcionan datos altamente confiables, sin embargo, deben ser utilizados de manera estratégica debido a su costo y tiempo de recepción (Thompson et al., 2009). La dinámica acelerada de los cultivos hortícolas requiere de la toma de decisiones semanales. Los sistemas de análisis rápidos podrían ofrecer una alternativa, ya que son relativamente baratos, rápidos y fáciles de utilizar.

Además, permiten realizar medidas directamente en el campo, lo que ayuda a técnicos y productores a la toma de decisiones (Maggini et al., 2010). Estos medidores deben ser precisos y de calibración sencilla (Thompson et al., 2007). El rango de medida debe ser lo suficientemente amplio para medir soluciones nutritivas (SN), soluciones de suelo (SS), drenajes (DR), savia
(SV) y agua de riego (AR). La gestión de la nutrición tiene un amplio margen de mejora. En la mayoría de los casos es posible disminuir las aplicaciones de fertilizantes y distribuir mejor el aporte a lo largo del ciclo. Con el objetivo de contribuir a la mejora de la fertirrigación se evaluaron dos sistemas de análisis rápidos, el LAQUAtwin de la marca Horiba (Japón) y el IMACIMUS de la marca NT-Sensors (España). Se determinó la concentración de NO3 -, K+ y Ca++ en SN. Estas determinaciones fueron comparadas con las medidas del laboratorio para evaluar la precisión de estos equipos.

Sistemas de análisis rápido evaluados

Medidores LAQUAtwin de Horiba

Los ionómetros LAQUAtwin son equipos de bolsillo de fácil uso y calibración en dos puntos. La medida en cada electrodo individual tarda menos de un minuto y se necesita un volumen reducido de muestra (0,3 ml mínimo). En esta oportunidad se utilizaron los electrodos de NO3 -, K+ y Ca++, pero también hay disponibles de Na+ y Cl-. Para analizar con LAQUAtwin no es necesario preparar las muestras ni añadir reactivos.

IMACIMUS de NT-Sensors

El sensor IMACIMUS presenta el mismo principio de funcionamiento que LAQUAtwin (Figura 2). En este caso, también se realizaron determinaciones para NO3 -,  K+ y Ca++ en SN. Asimismo, es posible determinar Na+, Cl-, Mg++, NH4 +. En este instrumento las medidas son simultaneas, resultando más rápida que LAQUAtwin. El medidor IMACIMUS debe estar conectado a una computadora o tablet, en la que se registran las medidas. La calibración y funcionamiento del equipo es más engorrosa que LAQUAtwin.

APLICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE ANÁLISIS (LAQUATWIN E IMACIMUS) A NIVEL PREDIAL

Análisis del agua de riego y soluciones nutritivas o de fertirrigación

En AR se puede medir el contenido de nutrientes y descontar al aporte de fertilizantes. Además, chequear las SN (agua de riego más fertilizantes y ácidos) de los goteros. En estas soluciones se determina contenido de NO3-, K+, Ca++, Na+, Cl-, Mg++ y NH4+, además de pH y CE (conductividad eléctrica).

La no utilización de sistemas de monitorización de nutrientes puede ocasionar aplicaciones de nutrientes deficientes o excesivas.
Los excesos de fertilización provocan problemas de contaminación y desequilibrios nutricionales.

Análisis de soluciones de suelo

El muestreo de la SS (solución acuosa en contacto directo con las raíces) se realiza mediante sondas de succión (Figura 4). En este tipo de solución se determinan los mismos parámetros detallados en AR y SN.

Análisis de savia

El análisis de SV (jugo apoplástico) es una técnica que permite medir el contenido de nutrientes en la planta (Figura 5). Es posible extraer directamente la savia en el campo estrujando los pecíolos (procedimiento detallado en Hochmuth (2012)). En la SV se determina el contenido de nutrientes como NO3 -, K+, Ca++, Na+, Cl-, Mg++ y NH4+.

Análisis de drenajes en hidroponía

En cultivos en maceta o en NFT, se pueden analizar los drenajes para determinar los mismos parámetros que en AR y SN (Figura 6). Es posible comparar los valores de SN con el drenaje y realizar ajustes en la fertirrigación.

laquatwin

¿SON CONFIABLES LOS RESULTADOS DE LOS SISTEMAS DE ANÁLISIS RÁPIDO?

Para comprobar la exactitud de los equipos se realizaron diversas medidas con LAQUAtwin e IMACIMUS para los iones NO3-, K+ y Ca++ en SN. Los resultados fueron contrastados con análisis en laboratorio, donde se calcularon regresiones lineales (R2) para valorar la exactitud. Para las muestras de SN se obtuvo una buena relación entre la concentración de nitratos [NO3-] medida con LAQUAtwin y laboratorio, con un R2=0,94 y una pendiente cercana a 1 (Figura 7a).

Para las mismas muestras medidas con IMACIMUS, la relación de las medidas para [NO3-] tuvo una relación inferior, con un R2=0,78 y una pendiente de 0,84 (Figura 7b).

Para las muestras de SN se obtuvo una buena relación entre la concentración de potasio [K+] medida con LAQUAtwin y laboratorio alcanzando un R2=0,81, con una pendiente cercana a 1 (Figura 8a). La relación de [K+] medida con IMACIMUS y laboratorio es muy similar, con R2=0,82, la pendiente se encuentra por debajo de 1 lo que muestra una leve tendencia a la subestimación (Figura 8b).

Para muestras de SN recogidas se obtuvo una buena relación entre la concentración de calcio [Ca++] medida con LAQUAtwin y laboratorio, donde el valor de R2=0.83, la pendiente se encuentra levemente por encima de 1 (Figura 9a). Para IMACIMUS y laboratorio se encontró una relación algo inferior para la [Ca++], con un R2=0.79 y una pendiente cercana a 1 (Figura 9b).

medidores laquatwin

CONSIDERACIONES PRÁCTICAS PARA OBTENER RESULTADOS CONFIABLES A CAMPO SEGÚN TIPO DE MUESTRA

• Calibrar los equipos antes de realizar las mediciones.
• Verificar la temperatura de la solución, se logra mayor precisión en el rango 20-25ºC (Grasso et al., 2018).
• Para las mediciones en savia seguir cuidadosamente el protocolo de Hochmuth (2012).

• Realizar la correcta limpieza de los equipos con abundante agua destilada y secar con papel absorbente.
• Chequear los equipos con un laboratorio de referencia con frecuencia anual o bianual.

medidor laquatwin

La dinámica acelerada de los cultivos hortícolas requiere de la toma de decisiones semanales. Los sistemas de análisis rápidos ofrecen una alternativa, ya que son relativamente baratos, rápidos y fáciles de utilizar.

medidor laquatwin horiba

laquatwin medidor

Lograr ajustar la fertilización a la demanda variable que tienen los cultivos según el rendimiento alcanzado, el aporte del suelo y las condiciones ambientales es un desafío. El monitoreo de nutrientes a campo con sistemas de análisis rápido puede contribuir a mejorar la gestión del fertirriego, evitando excesos que aumentan los costos y generan problemas ambientales.

medidores

Los medidores estudiados demuestran ser precisos y permiten medir distintos tipos de soluciones. LAQUAtwin resulta más adecuado para mediciones a campo.

Artículo original:

Cargador Cargando...
Logotipo de EAD ¿Tarda demasiado?
Recargar Recargar el documento
| Abrir Abrir en una nueva pestaña

Descargar [891.25 KB]

Share this post


Abrir chat
Hola! ¿En qué podemos ayudarte?