Optimización de las estrategias de fertirrigación de cultivos hortícolas en invernadero utilizando aguas de baja calidad (agua salina y agua regenerada) en condiciones del litoral de Andalucía
- Autores: J.I. Contreras París
- Directores de la Tesis: M.L. Segura Pérez (dir. tes.), José Miguel Guzmán Palomino (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Almería ( España ) en 2014
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Maria Martinez Galera (presid.), Jerónimo Pérez Parra (secret.), Pedro Gavilán Zafra (voc.), Elisa M. Suárez Rey (voc.), Evangelina Medrano Cortés (voc.)
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- Tesis en acceso abierto en: TESEO
- Resumen
La horticultura intensiva de la provincia de Almería se caracteriza por tener invernaderos con cubierta de plástico, sin control de clima, suelo enarenado y sistemas de fertirrigación de alta tecnología que permiten un control preciso de los aportes de agua y nutrientes. En la actualidad, la excesiva aplicación de fertilizantes a los cultivos no proporciona un incremento significativo en los rendimientos y lleva asociado un impacto ambiental negativo que se refleja en los niveles de nitratos presentes en los acuíferos de las zonas productoras y en las elevadas concentraciones de fosforo y potasio registradas en los suelos agrícolas. Debido a la sobreexplotación de los acuíferos de las zonas productoras, fuente principal de abastecimiento del sistema de producción, se ha originado un deterioro de la calidad del agua en términos de cantidad y calidad. El aumento de la salinidad de los acuíferos hace necesario producir con aguas salobres y buscar otras fuentes alternativas al agua subterránea, como son las aguas de origen residual urbano que sometidas a un proceso de regeneración aseguren una calidad óptima para su uso en riego de cultivos hortícolas de invernadero. En este contexto es primordial reducir los insumos de fertilizantes que se aplican a través de la fertirrigación, y por ende disminuir la salinidad de la disolución de fertirrigación y la contaminación medioambiental, planteando la siguiente hipótesis de trabajo: La optimización de las dosis de nutrientes en fertirrigación aumentará la eficiencia de uso de los nutrientes y permitirá la utilización de aguas de menor calidad agronómica (aguas salinas y regeneradas).
Para dar respuesta a la hipótesis, el objetivo general fue definir estrategias de fertirrigación más sostenibles, mediante el ajuste de las dosis de NK o NPK a aplicar y el uso de aguas salinas y regeneradas. El objetivo general se desarrolló estableciendo cuatro objetivos específicos: 1º) Efecto de la fertirrigación, 2º) Efecto de la calidad del agua, y 3º) Interacción de ambos factores sobre: la productividad, la nutrición de la planta y la eficiencia de uso de los nutrientes, así como sobre la salinidad del suelo. 4º) Optimización de las estrategias de fertirrigación estableciendo unas dosis de nutrientes óptimas en función de la calidad del agua y basadas en la respuesta productiva del cultivo y la eficiencia de uso de nutrientes. Para conseguir los objetivos se desarrollaron un total de cinco experimentos en invernadero con cubierta de plástico, clima pasivo, suelo enarenado y riego localizado en la provincia de Almería. Dos experimentos fueron realizados sobre cultivo de melón (Capítulo IV), y los otros sobre cultivo de tomate (Capítulos V, VI), pimiento (Capítulos VII, VIII) y judía verde (Capítulo IX) determinando los efectos sobre la producción y calidad del fruto, producción de materia seca total de la planta, y extracción y distribución de nutrientes en los órganos aéreos de la planta. También se determinó el efecto de la dosis fertilizante sobre la salinidad del suelo, así como la eficiencia de uso de los nutrientes.
Los resultados mostraron que la concentración de nutrientes aplicada en fertirrigación influyó en la producción comercial de todos los cultivos. La producción aumentó con el incremento de las dosis NK o NPK aplicadas en los cultivos de melón, tomate y pimiento, sin embargo, en el cultivo de judía el aumento de la concentración de nutrientes originó un incremento de la salinidad del suelo que produjo un descenso en la producción comercial. El nivel de fertirrigación no tuvo influencia en la mayoría de los parámetros de calidad organoléptica de los frutos, solo afectó la dureza y acidez del fruto de tomate, aumentándolas con las dosis de NPK más elevadas. La absorción de nutrientes realizada por la planta estuvo influenciada por el nivel de fertilización, siguiendo un patrón similar a la producción de fruto y alcanzando un valor umbral a partir del cual un incremento de la dosis NK no generó una mayor absorción de nutrientes. En todos los cultivos, la eficiencia de uso de nutrientes disminuyó con el mayor nivel de nutrientes aplicado. En lo que respecta a la calidad de las aguas utilizadas, el agua salina no afectó la producción comercial de melón y tomate, si bien redujo el tamaño del fruto de melón y mejoró la calidad organoléptica del fruto de tomate con respecto al agua de menor salinidad. La salinidad del agua de riego aumentó la absorción de N en los cultivos de melón y tomate, incrementando también la absorción de K en el cultivo de tomate. En ambos cultivos, la relación de absorción N/K incrementó con el agua de mayor salinidad. El uso de agua regenerada no afectó la calidad de los frutos de pimiento.
Las conclusiones generales obtenidas fueron: 1) Los experimentos desarrollados han permitido establecer unas dosis óptimas de aplicación de NK o NPK para los cultivos de melón, tomate, pimiento y judía verde en condiciones de invernadero y suelo enarenado del sureste español, considerando la productividad y la eficiencia en el uso de los nutrientes, tanto para aguas de buena calidad como aguas de mayor salinidad. 2) La utilización de aguas salobres (2,2-2,6 dSm-1) es una opción viable para la fertirrigación de los cultivos de melón y tomate, ya que no reduce la productividad y aumenta la calidad organoléptica de los frutos y la eficiencia de uso de los nutrientes. 3) El empleo de agua regenerada es una estrategia sostenible para la producción de cultivos hortícolas de invernadero que permite reducir o eliminar, dependiendo del cultivo, el uso de fertilizantes comerciales.
