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Octubre 2017 | Riego

Creciendo en todo el mundo

Fertirriego por pivotes en papas

Las papas son el cuarto cultivo más importante del planeta después del maíz, trigo y el arroz. Las papas son plantas de raíces superficiales muy sensibles al estrés hídrico, por lo tanto la incorporación de tecnologías de riego a este cultivo ha crecido con fuerza. En Estados Unidos, el 82% de los cultivos de papas bajo riego utilizan el sistema de pivotes, que no solo se utilizan para aportar agua sino que al menos la mitad de ellos se usan también para aplicar nutrientes y fitosanitarios al cultivo.

Las papas pertenecen a la familia Solanaceae y comparten el género Solanum con al menos 1.000 especies, entre ellas tomates y berenjenas. Las plantas de papas tienen raíces superficiales y son más sensibles al estrés hídrico que muchos otros cultivos. El estrés hídrico (dependiendo del estado fenológico) puede reducir los rendimientos de tubérculos, generar tubérculos deformes y afectar negativamente la calidad de estos. Pero por sobre todo, el manejo adecuado del riego ayuda a optimizar rendimientos, la distribución de los calibres y la calidad de semillas y tubérculos. Desde el establecimiento del cultivo hasta la cosecha el manejo del riego es importante en cada etapa del ciclo del cultivo. Las plantas de papas requieren de un contenido de humedad del suelo que debe ser mantenido en un nivel relativamente alto. Para obtener los mejores rendimientos, un cultivo de 120 a 150 días requiere de entre 500 y 700 mm de agua. Los requerimientos hídricos de las plantas de papas dependen de varios factores: características de maduración del cultivar, la población de plantas, la capacidad de retención de humedad del suelo, el clima y si los tubérculos son para semilla o consumo. El objetivo principal del manejo del riego es minimizar las fluctuaciones del contenido de humedad del suelo y mantener la humedad del suelo en torno al 65-85%. Los sistemas de riego más idóneos para este propósito son aquellos que son capaces de aportar aplicaciones de riego ligeras, uniformes y frecuentes. Es por esto que los pivotes se han transformado en una herramienta muy utilizada en el mundo del riego de papas, permitiendo no solo regar el cultivo sino que fertirrigarlo.

ESTADOS UNIDOS: 80% DE LA SUPERFICIE REGADA DE PAPAS ES CON PIVOTES

Según el Censo 2013 de Riego de Estados Unidos (2013 Farm and Ranch Irrigation Survey) (USDA) en el 2013 habían 903.297 acres de papas regadas en Estados Unidos (excluidas las papas dulces). De ellos, el 82% de la superficie se regaba con pivotes, 5,4% con sistemas de cobertura total, 4,5% utilizando side rolls y sólo un 1% con riego por goteo o microaspersores. De todos los sistemas específicos, los pivotes centrales de entre 30 a 59 psi representaban más del 50% de la superficie regada. Pero los agricultores no solo aplican agua a través de estos sistemas sino que crecientemente aplican fertilizantes y agroquímicos a través de los pivotes.

Tabla 1. Censo de Riego de Estados Unidos 2013. Superficie regada y fertirrigada de papas the Open by Chemigation (Acres)

ESTADOS UNIDOS: LA MITAD DE LA SUPERFICIE DE PAPAS REGADAS TAMBIÉN ES FERTIRRIGADA

El fertirriego crece con fuerza a través de los pivotes. Y pese a que no hay mucha información disponible, utilizando el Censo de Riego 2013 de Estados Unidos, se pueden sacar algunas conclusiones. La tabla 1 de este estudio entrega detalles de los cultivos regados que usan fertirriego. De los 903.297 acres  (1 acre= 0,4 ha) de papas regadas con pivotes en el 2013, cerca de la mitad (446.114 acres) fueron fertirrigados y 256.388 acres recibieron aplicaciones de agroquímicos a través del sistema de riego.

POTENCIANDO LA EFICIENCIA DE LA NUTRICIÓN CON EL FERTIRRIEGO

Las papas tienen un sistema radicular superficial y tienen una demanda relativamente alta por muchos nutrientes. Por lo tanto, es esencial establecer un programa de manejo nutricional exhaustivo para mantener un cultivo saludable, optimizando el rendimiento y la calidad de los tubérculos.

Las papas regadas normalmente se cultivan en suelos de textura grueda bajos en materia orgánica. Típicamente estos suelos son franco arenosos, bajos en fertilidad natural y ácidos. La combinación de altos requerimientos de nutrientes junto con un cultivo establecido en suelos de baja fertilidad natural resulta en fuertes requerimientos de fertilizantes. Sin embargo, la acumulación de fertilizantes durante años de cultivo puede elevar los niveles de algunos nutrientes en el suelo.

Otro factor importante es la creciente preocupación por evitar la lixiviación de nutrientes, sobre todo de nitrógeno. Por estas razones es fundamental realizar un programa nutricional exhaustivo, basado en análisis de suelo, análisis foliares, considerando la variedad, momento de cosecha, rendimiento esperado y el cultivo en rotación.

Tabla 2.

De acuerdo a la unidad de Extensión de la Universidad de Minnesota (Estados Unidos) la cantidad de nutrientes que extrae un cultivo de papas está directamente relacionado con el rendimiento (Tabla 2). Si se cosecha el doble, lo más probable es que se requiera del doble de fertilizantes. La parte vegetativa extrae una porción de los nutrientes requeridos para la producción. El resto va a los tubérculos y son removidos con ellos en la cosecha.

Las papas tienen un sistema radicular relativamente superficial, con la mayor parte de las raíces ubicadas en los primeros 60 cm del perfil del suelo. La aplicación de fertilizante a la banda 2 a 3 pulgadas bajo y 2 a 3 pulgadas al lado del tubérculo en la plantación es un método de aplicación eficiente de una porción del nitrógeno y de otros nutrientes. De todos los nutrientes, el nitrógeno es normalmente el más limitante para el cultivo de papas.

La aplicación de fertilizantes con N es necesario para tener una producción rentable de papas, debido a que el N del suelo está normalmente adherido a la materia orgánica y una porción muy pequeña de este está disponible para el cultivo. De acuerdo a la unidad de Extensión de la Universidad de Minnesota los lineamientos generales para la aplicación de N para las variedades de media estación son:

– Aplicación de N a la banda en plantación.

– Aplicar 1/3 a ½ del N recomendado en el momento de emergencia.

– Si no hay fertirriego disponible, aplicar el N restante durante el llenado de tubérculo.

– Si el agricultor puede fertirrigar y la aporca se hace entre 10 y 14 días después de la emerfencia aplicar 1/3 del N recomendado al final de esta práctica y luego fertirriego según análisis de flujo de savia.

– Si tiene fertirriego y la aporca se hace en emergencia, comience a fertirrigar 14 a 21 días después y aplique el N recomendado restante según análisis de flujo de savia.

Los lineamientos generales para la aplicación de N para variedades tempranas son:

– Aplique N bandeado en plantación.

– Aplique 1/3 a 2/3 del N recomendado en emergencia.

– Aplique el N restante al final de la aporca.

– Si tiene fertirriego, aplique cualquier N adicional basado en análisis de flujo se savia.

Cada fuente de N utilizada para papas tiene sus ventajas y desventajas, dependiendo de cómo se maneje. Debido a que las lluvias que lixivian normalmente ocurren en primavera, se deben evitar en plantación las fuentes de fertilizantes que contienen nitratos ( nitrato de amonio, y las soluciones de urea amonio nitrato). Las fuentes de N preferidas como fertilizante de inicio son el sulfato de amonio, DAP, MAP, fosfato poliamonio (10-34-0) y la urea.

Para aplicaciones de sidedressing se utilizan la urea, nitrato de amonio, soluciones de urea amonio nitrato, sulfato de amonio y amonio anhidro. Las soluciones de urea amonio nitrato son generalmente usadas para fertirriego. El fósforo es importante para potenciar el crecimiento temprano del cultivo y para promover la maduración del tubérculo. Las investigaciones de la Universidad de Minnesota también han descubierto que el fósforo juega un rol importante en regular la cuaja de tubérculos, obteniendo mayores cantidades de tubérculos cuando la nutrición con P es mayor.

El polifosfato de amonio (10-34-0) es el fertilizante líquido de P más usado e idóne para ser aplicado en la banda. Hay una serie de productos líquidos relacionados, pero tienen menores niveles de P.

El ortofosfato P, encontrado en MAP y DAP, es la forma que las plantas extraen P y gran parte de la proporción de P en los fertilizantes líquidos es polifosfato. Sin embargo, este no debe ser un factor para elegir la fuente de P debido a que el polifosfato se convierte rápidamente en ortofosfato en el suelo y se ha demostrado en muchos estudios que las dos formas de P tiene efectos equivalentes.

Las papas extraen cantidades significativas de K y este nutriente juega un rol importante en el rendimiento de tubérculos, su calibre y calidad. Los análisis de suelo son muy útiles para predecir los suelos que responden a K y las recomendaciones de potasio para papas se basan en una combinación de análisis de suelo y el objetivo de rendimiento.

El cloruro de potasio es la fuente más económica de K, pero tiene un alto índice de sales y puede causar problemas de salinidad si se aplica bandeado a más de 200 lb K2O/A.  El sulfato de potasio tiene un índice de salinidad menor y puede producir cantidades mayores de tubérculos grandes, pero es más caro. Es más competitivo si además se requiere azufre para el cultivo. El sulfato de potasio magnesio ( 0-0-22-18S-11Mg) es más caro que el cloruro de potasio, pero es una buena opción para aportan al menos una parte del K cuando se requiere S y Mg. El nitrato de potasio es otra fuente de K, que se ocupa cada vez más en fertirriego.

El calcio juega un rol muy importante en mantener la calidad del tubérculo en postcosecha y en la reducción de los desórdenes internos como la mancha marrón o el corazón hueco. Bajos niveles de Ca en los tubérculos se deben muchas veces a un inadecuado transporte de Ca al tubérculo debido a estrés hídrico o por temperatura.

Esto puede ser una deficiencia localizada de Ca, que se da pese a que los niveles de Ca en hojas y suelo estén en niveles adecuados. Añadir Ca en suelos que tienen buenos niveles solo tiene sentido si los tubérculos son para guarda y se han tenido problemas de postcosecha en el pasado. El sulfato de calcio (yeso) y el nitrato de calcio son otras dos fuentes de Ca que se pueden usar para incrementar las concentraciones de calcio en el tubérculo.

FERTIRRIEGO: MUCHOS FERTILIZANTES DE ALTO VALOR

Agricultores en todo el mundo están incorporando el fertirriego de papas con pivotes. Normalmente aplican fertilizantes al suelo en plantación y luego continúan con el programa de fertilización. Las compañías de fertilizantes líderes y las empresas de especialidades han comenzado a desarrollar productos para fertirriego a través de pivotes.

En general el fertirriego incorpora formulaciones líquidas o solubles de nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio, calcio, azufre y boro. El nitrógeno es el principal elemento aplicado por fertirriego debido a que es usado en grandes cantidades por el cultivo y es altamente soluble en agua y tiene también un gran potencial de lixiviación.

Hay varias fuentes comerciales de N. Sin embargo no todas las fuentes pueden ser inyectadas fácilmente al agua de riego o se mezclan bien con el agua de riego. Por lejos la fuente más común es UAN (urea amonio nitrato) 32% o 28%. UAN contiene una concentración constante sin agitación y es fácil de transportar y almacenar.

Cualquier tipo de fertilizante soluble puede ser aplicado a través de pivotes: urea, nitrato de amonio, nitrato de potasio, sulfato de amonio, nitrato de magnesio, sulfato monoamónico, nitrato de calcio, sulfato de magnesio, sulfato de potasio, cloruro de potasio, micronutrientes, UAN, incluso yeso.

Si el producto tiene un índice de solubilidad mayor que 100 gramos/litro, puede ser aplicado a través de pivotes. Un programa de fertirrigación de papas típico debería tener recomendaciones de aplicación promedio en torno a los siguientes Kg/Ha: 200-300 N, 100-200 P2O5, 300-500 K2O.

Estos programas pueden variar dependiendo del tipo de suelo, variedades, locación y tecnología disponible. Por ejemplo, algunas empresas recomiendan para suelos arenosos aplicar una base de 80 Kg/ha N, 100 Kg/ha P2O5, 230 Kg/ha K2O and Kg/ha 53 MgO. Y las fuentes pueden ser, por ejemplo, nitrato de amonio, super fosfato triple y sulfato de potasio.

Y los agricultores luego aplicarán fertirriego semanal en emergencia, estolonización, comienzo de tuberización y llenado de tubérculo diferentes cantidades de fertilizantes hasta completar las cantidades planificadas de nutrientes. El nitrato de potasio, fosfato mono amónico, nitrato de amonio y nitrato de calcio podrían ser en este caso las fuentes utilizadas en fertirriego.

Pero hay muchas más opciones, que incluyen fertilizantes de lenta liberación, inhibidores de la nitrificación, tiosulfatos y bioestimulantes. Por ejemplo en México, Tessenderlo Kerley (TKM) está introduciendo sus líneas de tiosulfatos en pivotes. “Estamos aplicando tiosulfato de potasio (marca KTS®) en papas fertirrigadas con pivotes en la etapa de desarrollo del tubérculo (65 a 80 días) con gran éxito.

También las combinamos con aplicaciones de amonio y de nitrato de potasio”. Otro ejemplo es el uso de inhibidores de la nitrificación en papas. Este es el caso de Compo Experte en Chile, donde incorporan su línea Novatec, con inhibidores de la nitrificación, en fertirriego de papas para incrementar los rendimientos y optimizar la eficiencia en el uso de nutrientes. En Sudáfrica, Omnia Fertilizers ha desarrollado programas de fertirriego con pivotes para varios cultivos.

“Tomando maíz, trigo y papas como ejemplos clásicos, estos cultivos son normalmente plantados con compuestos químicos granulados (basados en nitrofosfatos) que aportan en plantación 10% al 20% de nitrógeno, 60% to 70% de fósforo, 30% a 40% de potasio y 80% de azufre (como sulfato). El balance es fertirrigado con relaciones entre N y P ( base elemental) en entre 5 a 10 y de K a P de entre 2 a 10. Estos productos contienen combinaciones de urea, amonio y nitratol, variando el ratio dependiendo del cultivo y estado fenológico.

El ácido fosfórico con amoniaco es normalmente la fuente de P y el cloruro de potasio y el nitrato de potasio son las fuentes primarias de K, también dependiendo del cultivo. Donde los aspectos de calidad son esenciales, estos programas contienen altas cantidades de nitrato de calcio y nitrato de potasio. Si se necesitan también se aplica Mg con la fuente primaria de N. La combinación de nitrato de calcio con urea es bastante popular. Los micronutrientes se aplican durante la temporada de crecimiento a niveles de entre 3 a 6 kilos de producto quelatado por hectárea, formulados para cada sitio.

El fertirriego se realiza cada dos semanas, lo que significa que normalmente hay 5 ciclos de fertirriego por cultivo. Se le asigna mucha atención a la concentración de los elementos. Normalmente se utilizan dos tanques, aplicando dos productos a la vez. Se usan códigos de colores para prevenir que los productos sean mezclados, si son incompatibles. En papas cultivadas en el área Sanveld (Costa Oeste de la Provincia del Cabo) se obtuvieron incrementos de producción promedio de 28.8% al fertirrigar con pivotes, y se obtuvieron en su mayoría tubérculos medianos y grandes.

EL FUTURO: TECNOLOGÍAS DE TASA VARIABLE

En la medida que la producción de papas es más sofisticada, debido a las preferencias de los consumidores y al importante rol que juegan los consumidores industriales de papas, la fertirrigación con pivotes seguirá creciendo. E incorporará con certeza todo el portafolio que las empresas de fertilizantes, fertilizantes de especialidad y bioestimulantes logren desarrollar para esta aplicación y cultivos específicos. Pero más allá de eso, la tecnología de aplicación variable es lo que se viene, al combinar agricultura de precisión, tecnología de riego y una nueva batería de insumos sofisticados. De esta forma los agricultores podrán seguir satisfaciendo los exigentes mercados, obtendrán mayores rendimientos y serán más sustentables.