Programación de la fertirrigación en cultivos sin suelo en el sudeste español: estudio de la nutrición cálcica

• Autores: Antonio Luis Alarcón Vera
• Directores de la Tesis: Gregorio García Fernández (dir. tes.), Ramón Madrid Vicente (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Politécnica de Cartagena ( España ) en 2017
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Luis Almela Ruiz (presid.), Pablo Salvador Fernández Escámez (secret.), José Cos Terrer (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Técnicas Avanzadas en Investigación y Desarrollo Agrario y Alimentario por la Universidad Politécnica de Cartagena
• Materias:
  • Química
    • Química inorgánica
      • Química del agua
  • Ciencias de la vida
    • Biología vegetal (botánica)
      • Nutrición vegetal
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Repositorio Digital de la UPCT
• Resumen

  • El trabajo se estructura en dos bloques diferenciados. En el primero de ellos, se estudia la nutrición hídrica y mineral de los cultivos sin suelo del sureste español, para poder desarrollar una aplicación informática que permita la gestión y programación de la fertirrigación de los cultivos sin suelo o hidropónicos.

    Para ello se efectúa una caracterización físico - química del comportamiento de los fertilizantes más difundidos en los procesos de fertirrigación tecnificada, se modela el consumo hídrico y la gestión del riego de los diferentes cultivos implicados bajo diferentes escenarios y calidades de agua de riego y se estudian las diferentes interacciones entre los componentes iónicos de las soluciones nutritivas aplicadas a los cultivos sin suelo.

    Con esa información y multitud de datos obtenidos de ensayos de campo, se desarrolla una aplicación informática para la gestión y programación de los cultivos sin suelo más extendidos (tomate, pepino, melón, pimiento, otros), en diferentes sustratos (lana de roca, perlita, fibra de coco, medio líquido, etc.), con o sin recirculación de lixiviados y bajo diferentes climas y casuísticas. Este programa permite, mediante análisis químicos periódicos, la gestión del riego y el abonado de los cultivos sin suelo para su programación en los actuales equipos automáticos de fertirrigación. Esto incluye la solución nutritiva a aplicar, la dosis riego, la cantidad y tipo de fertilizante a poner en cada tanque, el ratio de inyección en cada uno de los tanques de solución concentrada, las cantidades necesarias a aportar de ácido para el obtener el pH necesario, la CE final a programar, el porcentaje de drenaje a fijar, etc.

    Dado que el calcio como macronutriente tiene un comportamiento distinto al resto, que genera controversia entre los agricultores, y que sus necesidades, aportes y efectos, escapan incluso de la gestión efectuada por el programa, ya que dependen de multitud de factores de índole climática, genética y fisiológica, se decide profundizar más en su estudio.

    Para ello se elige el melón como cultivo típicamente de exportación, donde la nutrición cálcica tiene una enorme repercusión sobre la calidad final que llega al consumidor, y se estudian los niveles de calcio aportado, diferentes materiales de aporte incluyendo nuevos productos como quelatos de calcio, interacciones con otros iones, distribución en las diferentes partes de planta y fruto y las formas químicas bajo las que se encuentra, etc.

    En este sentido se constata que concentraciones de calcio de menos de 3 mM en la solución nutritiva, que representan una captación diaria neta de calcio de menos de 1 mM por planta a lo largo del ciclo de cultivo, son insuficientes y provocan síntomas de deficiencia en hojas y frutos. En hojas maduras predomina la fracción de Ca insoluble inorgánico, el Ca ligado es la forma minoritaria. En hojas jóvenes el Ca soluble suele ser la forma mayoritaria, mientras que el Ca insoluble orgánico es la minoritaria. Hay aproximadamente 10 veces más Ca total en hojas maduras que en jóvenes. Los niveles de calcio en las distintas fracciones de la planta siguen el orden siguiente: Hojas (Lámina > Pecíolos) > Zarcillos > Raíz > Ápices de crecimiento > Tallos > Flores > Frutos (Corteza > Pulpa > Jugo). Los tratamientos con Ca-EDTA presentan valores muy inferiores al resto y ni tan siquiera son capaces de producir fruta. No parece adecuado el uso de correctores comerciales de deficiencia cálcica a base de Ca-EDTA, ya que esta forma presenta una enorme estabilidad y dificulta la absorción y transporte del Ca en el interior de la planta