Nutrición y fertiirrigación del tomate en suelos calcáreos

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Los suelos calcáreos en México son de gran importancia económica, pues son utilizados en la producción de cultivos hortícolas; de hecho, representan hasta un tercio de la superficie nacional, así gran parte de la zona norte y centro se encuentran bajo estas condiciones.

En general, un suelo calcáreo posee en su composición grandes cantidades de carbonato de calcio, conocido como tepetate o caliche. Asimismo, estos suelos se encuentran en zonas de baja precipitación (< 500 mm); razón por la cual los cationes básicos como Ca, Mg, K y Na no son lixiviados por las precipitaciones como en los suelos ácidos de las zonas costeras de México con altas precipitaciones.

Debido a estas características, los suelos calcáreos poseen un pH alcalino, niveles altos de carbonatos; también, en algunas ocasiones altos niveles de sodio y bajos contenidos de materia orgánica.

Cultivo de tomate en suelos calcáreos

Antagonismo con elementos minerales

Por esta razón presentan una serie de antagonismos con otros elementos minerales ocasionando dificultad en la absorción de: Fósforo, Hierro, Zinc y Manganeso, principalmente.

De igual forma, la solubilidad del Fe en condiciones calcáreas es baja, en su mayoría debido a la alta presencia de carbonatos alcalinotérreos; además, la presencia del ion bicarbonato tiene un efecto negativo en la absorción y transporte del Fe dentro de la planta.

Es de resaltar que las formas químicas asimilables del Fósforo HPO4-2 y H2PO4- solo se encuentran bajo condiciones de ligera acidez; por lo que bajo condiciones alcalinas solo se encuentra la forma PO4-3 la cuál como tal no puede ser absorbida por el cultivo en cuestión.

Potencial de los suelos calcáreos

Debido a las peculiaridades mencionadas, los suelos calcáreos no son de alta fertilidad natural, pero con los modernos sistemas de nutrición y fertirrigación se pueden lograr cosechas oportunas, abundantes; sobre todo de alta calidad y vida de anaquel en el caso de tomates.

Cabe destacar que aunque contienen altos niveles de calcio, éste no se encuentra del todo disponible en la solución del suelo. No obstante, con una buena estrategia de acidificación se libera parcialmente quedando disponible para la planta; así se logra un ambiente edáfico prospero para el desarrollo de la planta.

Una plantación de tomate en suelo calcáreo

Consideraciones de un programa de nutrición y fertirrigación

La implementación de todo programa de nutrición y fertirrigación deberá considerar los siguientes aspectos:

Selección de la tierra

Seleccionar adecuadamente las tierras en donde se establecerá el cultivo considerando aspectos como su fitopatología, topografía, colindantes, aptitud agrícola, fertilidad, salinidad, etc.

Historial de la tierra

Conocer y documentar el historial de las tierras en cuestión de un mínimo de 5 años atrás; por ende, antes de diseñar un programa de fertirriego es muy importante conocer:

  • Los cultivos que fueron establecidos en el campo.
  • Programas nutrimentales usados anteriormente.
  • Resultados obtenidos y la presencia anterior de algunas enfermedades terminales relacionadas con el cultivo a establecer a futuro.
  • Síntomas de deficiencia o toxicidad por elementos minerales encontrados en cultivos previos.

De allí pueden surgir algunos elementos de juicio técnico que ayuden a definir la posterior aplicación de algún elemento mineral que haya sido extraído del suelo durante algunos años;  también, si no ha sido repuesto, pudiendo constituir un factor limitante en la posterior nutrición vegetal, aspecto que podrá ser verificado en los análisis de suelo.

Es de vital importancia el manejo nutrimental de los últimos ciclos de cultivo, las extracciones, fertilización; en especial, los rendimientos obtenidos con los anteriores manejos nutrimentales para poder analizar, corregir y predecir el futuro manejo del cultivo.

Además, se debe realizar un análisis de suelo completo que incluya fertilidad, salinidad y análisis físico, análisis de agua químico-biológico; así como un análisis fitopatológico completo que incluya hongos, bacterias, nematodos y benéficos en el suelo.

Extracción de elementos minerales

Es muy importante determinar la extracción de elementos minerales por tonelada producida del cultivo y material genético a utilizar.

Si no se dispone de esta información se puede hacer un análisis de laboratorio a una planta incluyendo la raíz, previa separación del fruto, para conocer la cantidad extraída de elementos minerales tanto por la planta como la fruta; por ello, es importante que la planta tenga la mayor cantidad de fruta posible sin que se le haya cosechado.

Una vez que se conoce la cantidad de elementos minerales extraídos por una planta completa solo se realiza una regla de tres; siempre considerando la densidad de población por hectárea utilizada.

Hojas y flores de una planta de tomate

Curva de producción de materia seca

Para determinar la curva de producción de materia seca del cultivo se requiere conocer la fenología del cultivo; así como la duración de cada una de las etapas fenológicas que incluye  crecimiento, floración, cuajado, fructificación, etc.

Si no se dispone de ella se puede obtener de ciclos anteriores o contiguos secando y pesando una planta completa cada 15 días durante todo el ciclo fenológico; de esta forma se puede conocer el ritmo de crecimiento del material genético en la zona agrícola, aportando información sobre el ritmo normal de crecimiento del cultivo.

Elementos deficitarios

Tan pronto se han realizado los respectivos análisis y se ha encontrado que el campo es fitopatológicamente y fértilmente apto; entonces, se procede a determinar cuáles elementos minerales se encuentran deficitarios en el suelo.

En el caso de suelos ligeros, pobres en materia orgánica y baja capacidad de intercambio catiónico se procederá a realizar una fertilización de fondo; de manera que se eleve a un nivel adecuado cualquier elemento mineral que se encuentre deficitario.

Programación de fertilizante a utilizar

Posteriormente se realiza la siguiente programación:

  • Unidades fertilizante a utilizar (cantidad).
  • Cálculo de los equilibrios catiónicos y aniónicos (proporción).
  • Determinación de las formas químicas a utilizar (forma química o presentación).
  • Fertilizantes comerciales a utilizar (determinación de fuentes).
  • Épocas de aplicación (época).

Hay que resaltar que esta etapa puede ser llevada a cabo mediante diferentes técnicas de fertilización; ciertamente, dependiendo de la disponibilidad, así como de la complejidad del sistema de inyección y control del fertirriego.

Así pues, los sistemas sencillos de inyección con Venturis o bombas similares sin control automatizado se ajustaran más a un sistema nitrógeno base; debido a que calcula unidades de fertilizante por etapa fenológica en base a una curva de materia seca, ajustando la nutrición al ritmo de crecimiento de la planta.

Por otro lado, algunos sistemas más sofisticados de control e inyección en fertirriego que se basan en la automatización de estos procesos como control automático de pH, conductividad eléctrica, etc.; entonces, podrán utilizar el sistema de cálculo de soluciones nutritivas equilibradas iónicamente y calculadas en mol/L, meq/L o ppm.

Propiedades físico-químicas en el suelo

Además de los pre-requisitos anteriores de la fertirrigación, es indispensable el conocimiento de algunas propiedades físico-químicas del suelo para el manejo adecuado de suelos calcáreos.

pH

El manejo correcto de pH es fundamental y constituye quizás una de las propiedades más importantes a considerar en el diseño de programas nutrimentales bajo condiciones calcáreas.

Resulta que el pH y su manejo son de vital importancia en la nutrición vegetal debido a que los vegetales solo consumen iones disueltos; es decir, que se encuentren libres en la solución del suelo y esa solubilidad depende en parte de un pH adecuado.

Entonces, el pH afecta directamente la solubilidad de los iones y si no hay solubilidad la absorción está fuertemente limitada; en efecto, un pH de entre 6-7 garantiza la presencia en forma libre de los elementos nutritivos que la planta requiere para su correcto desarrollo.

Persona tomando una porción de suelo donde se cultiva tomate para realizar un análisis de pH

Importancia agronómica del pH

El pH es quizá la propiedad química más importante en el adecuado manejo del proceso de fertirrigación; por ende, todo aquel técnico o agrónomo que desee introducirse en el fertirriego y la nutrición deberá conocer como mínimo los principios del manejo de pH en la nutrición vegetal balanceada.

El pH  y la absorción de nutrientes

He aquí algunas de las consideraciones agronómicas más importantes:

  • El pH ligeramente ácido 6-6.5 es una condición físico-química en donde la mayoría de los elementos minerales se encuentran disponibles para las plantas; sin duda, el pH afecta directamente la disponibilidad de los de los nutrimentos y por lo tanto la nutrición mineral.
  • El pH puede afectar el proceso fisiológico de la absorción de los nutrimentos por parte del sistema radical; así, cada especie tiene un rango óptimo de pH en el cuál se logra de mejor manera el proceso de absorción y translocación de nutrimentos.

pH alcalino

A pH alcalino, superior a 7, algunos elementos minerales como fósforo, hierro, potasio y zinc sufren problemas de asimilación; incluso pueden tener problemas de toxicidad elementos en exceso como el sodio y el boro.

Asimismo a pH alcalino algunos elementos minerales sufren problemas de precipitación por antagonismo como fósforo, calcio, magnesio, carbonatos, etc.; en consecuencia, esto generaría problemas de asimilación de estos elementos y problemas de taponamientos por precipitados en las cintas de riego.

Por ejemplo, el hierro es un microelemento cuya disponibilidad está muy afectada por el pH del suelo:

  • Por arriba de pH 7 hay menos del 50 % de hierro disponible.
  • A un pH 8 no hay nada disponible debido a que precipita como hidróxido férrico Fe(OH)3.
  • Por debajo de pH 6.5 más del 90 % del hierro puede permanecer disuelto y disponible.

pH ácido

A pH muy ácido por debajo de 5 se puede solubilizar aluminio si se encuentra este en el suelo, ser extremadamente tóxico para las plantas y además antagónico con otros elementos minerales; así como en condiciones ácidas también el hierro y el manganeso si se encuentran en altos niveles o son aplicados en exceso pudiesen llegar a ser tóxicos.

También es importante mencionar que a pH por debajo de 5 el sistema radical de la mayoría de los cultivos hortícolas de interés comienza a deteriorarse; normalmente a pH ácido presentan problemas de asimilación elementos básicos como calcio, potasio y magnesio.

pH óptimo en fertirrigación

En fertirrigación, la “búsqueda” de una solución de suelo con condiciones ligeramente ácidas puede promover en general un área de influencia radical próspera y fértil para casi todos los cultivos hortícolas; excepto por ejemplo algunos cultivos especiales como arándanos que requieren condiciones aún más ácidas.

En realidad, el pH óptimo puede variar de especie en especie e inclusive entre las diferentes variedades de una misma especie; debido a lo cual es un aspecto a considerar y no caer del todo en la generalización.

Sin duda, la actividad de la flora y fauna microbiana en el suelo es fuertemente afectada por el pH del suelo; por lo que un pH adecuado pudiese, por ejemplo, aumentar la acción de bacterias fijadoras de nitrógeno o incrementar la cantidad y la acción de microorganismos responsables de la descomposición de la materia orgánica.

Sustancias ácidas y básicas usadas en fertirrigación

Las sustancias que bajan pH se denominan ácidos y tienen la capacidad de liberar iones hidronio (H+); para fertirriego se pueden utilizar los siguientes:

  • Ácidos fuertes:
    • El ácido sulfúrico (H2SO4).
    • Ácido nítrico (HNO3).
  • Ácidos débiles:
    • El ácido fosfórico (H3PO4).
    • Ácido acético (HC2H3O2).
    • El ácido cítrico (H3C6H507).

Con respecto a las sustancias o compuestos que elevan el pH se denominan bases o álcalis y tienen la capacidad de liberar iones hidroxilo (OH-); entre estas se encuentran:

  • Amoníaco (NH3).
  • Hidróxido de Calcio (Ca(OH)2) conocido como cal apagada.
  • Óxido de Calcio (CaO2), conocido como cal viva.
  • Hidróxido de Magnesio (Mg(OH)2).
  • La Dolomita (CaMg(CO3)2), entre otros.

Ramillete de tomates en diferentes estado de maduración

Factores que afectan el pH de la solución del suelo

Proporción de absorción de nutrimentos

Uno de los factores que afecta el pH de la solución del suelo o de la solución nutritiva bajo condiciones hidropónicas es la proporción de absorción de nutrimentos; es decir, aniones (cargados negativamente) y cationes (cargados positivamente).

Cuando la planta por su estado fenológico absorbe más cationes la solución tiende a acidificarse; mientras que un exceso en la absorción de aniones tiende a producir un incremento de pH.

La relación nitratos-amonio

La relación NO3/NH4 (nitratos-amonio) puede también tener efecto en el pH. De hecho, cuando el nitrógeno es aplicado preferentemente en forma nítrica las raíces hacen ajustes para mantener el equilibrio eléctrico; entonces, liberan iones hidroxilo (OH-) o iones Bicarbonato (HCO3-), con lo que el pH tiende a incrementarse.

Por otro lado, si se aplica en el suelo, sobre todo la forma amoniacal (NH4+) del nitrógeno sucede el proceso; de manera que el mantenimiento de la electro neutralidad se hace expulsando iones hidronio (H+) y la tendencia es hacia la acidez.

Otros factores

  • Los residuos de la actividad orgánica en el suelo son un factor biótico que puede tener un ligero efecto ácido.
  • Las precipitaciones en los suelos tienden a acidificar el suelo; también a desaturarlo al intercambiar los H+ del agua de lluvia por Ca+2, Mg+2, K+, Na+ de los cambiadores.
  • Hay una influencia en el pH si el complejo absorbente del suelo está saturado con cationes de reacción básica como Calcio y Magnesio; o de reacción ácida como hidrógeno y aluminio.
  • Los procesos respiratorios de los vegetales producen CO2 que al combinarse con el agua producen pequeñas cantidades de ácido carbónico (H2CO3) que tiene reacción ácida.

Aparte del manejo de pH en suelos calcáreos, hay muchas otras propiedades físico-químicas en el suelo que se deben considerar, no serán tratadas del todo pero son de vital importancia; tales como materia orgánica, conductividad eléctrica, capacidad de Intercambio catiónico, entre otras.

Mano tomando un ramillete de tomates verdes

Recomendaciones básicas en el manejo nutrimental del tomate bajo condiciones de suelos calcáreos

Estrategia de acidificación

Considerar siempre una estrategia de acidificación mediante la utilización de ácidos fuertes como el Nítrico y Sulfúrico en mezcla con algunos ácidos débiles como el Fosfórico y Cítrico.

De igual forma, al utilizar ácido fosfórico buscar que no sea grado industrial (negro) lo más recomendable para campo abierto es grado agrícola (verde); si es para invernadero que sea Ámbar.

Fosforo Hierro y Zinc

Poner especial cuidado a los elementos minerales Fósforo, Hierro y Zinc pues es la causa de los principales síntomas de deficiencias en suelos calcáreos; normalmente estos son aplicados bajo condiciones alcalinas de manera más fuerte que suelos neutros o ácidos.

Materia orgánica

Elevar en la medida de lo posible los contenidos de materia orgánica del suelo mediante la adición anticipada de compostas orgánicas; así como mejoradores, cultivos verdes como avena o maíz, etc.

Bioestimulación

Adicionar un programa de bioestimulación y complementación con compuestos del área de la nutrición orgánica especializada como Ácidos carboxílicos, Ácidos Húmicos-Fulvicos, Aminoácidos, Extractos de Algas, Polisacáridos y azucares simples, etc.

Fertilizantes de reacción acida

Para la utilización de fertilizantes de reacción ácida es posible seleccionar dentro de la amplia gama de fertilizantes solubles aquellos de reacción ácida en el suelo.

Azufre

Los niveles de Azufre deberán ser altos en los suelos calcáreos, por lo que aquellos fertilizantes que contengan como anión al ion Sulfato serán de gran utilidad en estas condiciones; sobre todo, cuando no se esté trabajando con aguas azufradas, pues además de aportar azufre son de reacción ácida en el suelo.

Fertilización Cálcica

En el caso de la fertilización cálcica, este puede llegar a ser mucho menor de cómo lo es en condiciones de acidez o neutralidad; por tanto, las aplicaciones de ácido sulfúrico son recomendables en estas condiciones para liberar parte del Calcio hacia la solución del suelo.

Aun así, la fertilización cálcica no debe ser eliminada en su totalidad, es recomendable realizar una serie de aplicaciones menores al suelo; además de un buen programa de suplementación vía foliar en las etapas de máxima demanda a inicio de fructificación.

Relación Calcio Magnesio y Potasio

Es importante conocer y evaluar la relación entre los tres principales cationes básicos Calcio, Magnesio y Potasio, aunque es bien conocido que el catión predominante en suelos calcáreos será el Calcio.

Por ende, las aplicaciones de Potasio y Magnesio juegan un rol importantísimo en el mantenimiento general del balance iónico en el suelo y lo que este representa para la nutrición de la planta.

Fertilizantes fosforados

La fertilización de fondo con fertilizantes fosforados es recomendable en estos casos; siempre y cuando se complemente en mayor medida con una fuente fosforada de reacción acida como lo es el ácido Fosfórico.

En especial que ayude, además del Fósforo aportado, a solubilizar el Fósforo aplicado en la fertilización de fondo; igualmente, además de Fósforo debiese contener una buena dosis de Hierro y Zinc en forma de quelato estable a las condiciones en cuestión.

Molibdeno

Tener especial cuidado bajo condiciones alcalinas de no exceder las aplicaciones de Molibdeno, tanto vía suelo como vía foliar; pues este puede resultar tóxico si se aplica en exceso bajo estas condiciones.

Cobre y Manganeso

El Cobre y el Manganeso son dos microelementos que también pueden presentar problemas en suelos alcalinos. De hecho, en México no sucede mucho debido a que estos son aplicados sin saberlo en muchos de los fungicidas preventivos que se utilizan vía foliar; por ello, de no ser así, deberán de ser contemplados también con la debida observancia y monitoreo durante el ciclo de cultivo.

Un ramillete de tomates rojos con gotas de agua de riego

La irrigación localizada

El manejo de la irrigación localizada como la que se logra con el riego por goteo y los actuales sistemas de fertirrigación posibilita llevar a cabo todas estas recomendaciones; aunque en otros sistemas nutrimentales estaría muy limitado.

Por ejemplo, en fertirriego se pueden variar de manera parcial alguna propiedades físico-químicas exclusivamente en el área de influencia radical sin necesidad de que el cambio sea total; además de que la mayoría de los cambios en estas propiedades del suelo suelen ser reversibles.

En términos prácticos no hay necesidad de cambiar en su totalidad el pH de todo el ciclo de producción, pues esto es económicamente inviable; razón por la cual, modificaciones parciales en tiempo y espacio son suficientes para lograr cosechas exitosas de tomate en suelos calcáreos.

Ejemplo de programa de fertirriego en Tomates

Solo para fines ilustrativos y de ejemplificación se presenta un programa de fertirriego en Tomates Saladette, en suelo calcáreo, bajo condiciones de Malla Sombra; para una cosecha estimada de 3 meses y un ciclo total de 6 meses.

Programa de fertirriego en Tomates Saladette

ETAPA DURACION % M.S. EQUILIBRIOS
DDT N P K Ca Mg
I.-Establecimiento 0-8 0 0 0 0 0 0
II. Crecimiento 9-35 5 1 2 0,25 0,1 0,05
III. Floración y cuajado 36-75 10 1 1 0,75 0,25 0,1
IV.-Fructificación 1 76-110 20 1 0,5 1,5 0-5 0,25
V.-Fructificación 2 111-149 25 1 0,5 2 0,5 0,25
VI.-Fructificación 3 150-179 20 1 0-25 2 0,25 0,1
VII.-Finalización 179 20 1 0,1 1,5 0,1 0,1
Extracción promedio Unidades 350 250 500 200 100
DDT=días después del trasplante  MS= materia seca

 

FERTILIZANTE ETAPA % M.S. EQUILIBRIOS UNIDADES
DDT N P K Ca Mg N P K Ca Mg
I. 0-8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
II. 9-35 5 1 2 0,25 0.25 0,125 18 25 6 2,5 1,2
II. 36-75 10 1 1,5 0,75 0.4 0,2 35 38 37 8 4
IV. 76-110 20 1 1 1,5 0-8 0,4 70 50 150 32 16
V. 111-149 25 1 0,5 2 0.5 0,25 87 32 250 25 12
VI. 150-179 20 1 0-25 1.75 0,4 0,2 70 13 175 16 8
VII. 179 20 1 0,1 1.5 0,2 0,1 70 5 150 8 4
EXTRACCION UNID 350 250 500 200 100 350 163 768 92 45
DDT=días después del trasplante  MS= materia seca

Plan teórico en unidades totales por hectárea

  • Nitrógeno: 350.
  • Fosforo: 163.
  • Potasio: 768.
  • Calcio: 92.
  • Magnesio: 45.

Observaciones

  • Las 163 unidades de Fósforo serán en base a Ácido Fosfórico más 150 unidades de fertilización de fondo.
  • La fertilización cálcica es pequeña solo 92 unidades; esto es por ser un suelo calcáreo rico en Calcio situación que no sucedería si fuese un suelo neutro o ácido.
  • Los microelementos no están programados por falta de espacio en el cuadro; pero obviamente deben ser programados y aplicados tanto vía suelo como vía foliar especialmente Hierro y Zinc.

Una planta de tomate cargada de frutos como respuesta a la fertirrigación

Consideraciones finales

Esto solo constituye la etapa de planeación del programa de fertirrigación; de ninguna manera serán estas las unidades totales a utilizar, forzosamente se deberán llevar a cabo varias técnicas de monitoreo y diagnostico nutrimental.

Es necesario ajustar a la medida de las condiciones y en base a la “respuesta de la planta” a esta fertilización; así que este podrá variar sin ningún problema sus unidades y el ritmo planeado de aplicación en base al diagnóstico nutrimental. Siempre será la misma planta el mejor indicador de su estado nutrimental.

Redactor: Mauricio Navarro Garcia - Asesor Independiente

Referencias consultadas

Benavides-Mendoza, A; Robledo-Torres V; Ramírez, H; Sandoval, A. 2010. Memorias Sexto Simposio Nacional de Horticultura. Producción de tomate en el norte de México. Saltillo, Coahuila. Departamento de Horticultura. UAAAN- Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro- Saltillo, Coahuila, México. ISBN: 978-607-7692-24-9.

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