Uno de los factores más importantes en la producción intensiva después de la disponibilidad del agua es la calidad de ésta.
Muchas veces hemos escuchado que las tecnologías de riego por goteo y los invernaderos ayudan a economizar el agua, cuando en realidad lo que se obtiene es un uso más eficiente. Veamos un caso.
Si tenemos 30 hectáreas de cultivo de tomate a campo abierto, podremos consumir un total de 240 mil metros cúbicos de agua por ciclo de cultivo para obtener 1,500 toneladas de tomates. Es decir, una conversión de 160 litros por cada kilogramo de tomate producido. En cambio, para obtener ese mismo rendimiento se requieren aproximadamente 4.2 hectáreas de invernadero, que podrían consumir 84 mil metros cúbicos de agua para una conversión de 56 litros por cada kilogramo de tomate. Esto nos daría un ahorro del 65%, que es muy significativo.
Para obtener estos resultados, los sistemas de tecnología intensiva que utilizan los invernaderos requieren que el agua tenga unas características que en muchas ocasiones se pasan por alto y pueden significar el éxito o el fracaso de una nueva empresa de invernaderos.
Análisis e interpretaciones
El análisis de la calidad del agua es uno de los factores prioritarios para determinar la factibilidad de establecer un sistema de producción intensiva. Sin embargo, aunque existen datos acerca de las condiciones ideales de la dureza o alcalinidad del agua, el pH y la conductividad eléctrica, cada laboratorio hace sus propias interpretaciones, creando un vacío de información que limita la toma de decisiones.
Para evaluar la calidad del agua que será utilizada en un proyecto de invernaderos se deben analizar varios factores que vamos a dividir en cinco grupos para una mejor interpretación: alcalinidad y pH, dureza (sales disueltas), relación de absorción de sodio (SAR), macroelementos (nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio y azufre) y microelementos (hierro, manganeso, boro, cobre y zinc).
Alcalinidad
El primer grupo lo constituyen pH y alcalinidad – factores que están relacionados entre sí – junto con la presencia de carbonatos y bicarbonatos de calcio, magnesio y sodio. Como sabemos, el pH es la medida del ion de hidrógeno en una escala de 0 (ácido) a 14 (básico), y se considera el 7 como medida neutral. En los invernaderos el pH ideal está en un rango de 5.4 a 6.8.
Por otra parte, existe la idea de que el pH del agua influye en el pH del sustrato, cuando en realidad lo que influye en aumentar el pH del sustrato es la alcalinidad del agua. No obstante, cuando el pH del agua esté por arriba de 7.2 es señal de que la alcalinidad se encuentra por encima del rango óptimo.
Los elementos que determinan la alcalinidad del agua son principalmente los bicarbonatos de calcio, magnesio y sodio; aunque algunos laboratorios prefieren medir los carbonatos de calcio y magnesio y sumarlos con los bicarbonatos para determinar la alcalinidad en partes por millón (ppm) o miligramos por litro (mg/L).
De acuerdo con los especialistas, el 90% de la alcalinidad del agua está relacionada con los bicarbonatos de calcio y magnesio cuyas concentraciones óptimas están en el rango de 120 a 150 ppm. Otros laboratorios indican que el rango óptimo de bicarbonatos será de 50 a 150 mg/L y para la alcalinidad total reportan un rango de 100 a 200 mg/L.
Para efectos prácticos, es necesario reconocer también que algunos cultivos podrían ser más tolerantes a la alcalinidad, dependiendo de la capacidad del sustrato. Por ejemplo, los trasplantes son muy sensibles a la alcalinidad, debido a que sus contenedores son muy pequeños y no tienen capacidad para amortiguar el efecto nocivo de los bicarbonatos. Por ello, se considera que los trasplantes deberán ser irrigados con agua cuya alcalinidad no superp 75 ppm.
Por otra parte, mientras mayor sea la capacidad del contenedor del sustrato, mayor alcalinidad del agua pueden resistir los cultivos; pero los cultivos de ciclo más largo, o aquellos que son tolerantes a rangos bajos de pH (menos de 5), podrían verse afectados por la acumulación de bicarbonatos que aportan las aguas alcalinas.
Para corregir la elevada alcalinidad del agua se pueden utilizar fertilizantes de base ácida, o bien inyectar ácido fosfórico (75-85%) en la solución nutritiva. También se puede utilizar ácido sulfúrico en baja concentración (35-50%). Irónicamente, cuando el agua presente baja alcalinidad, se deberá tener cuidado al utilizar fertilizantes de reacción ácida, ya que podrían presentarse problemas al reducirse demasiado el pH. En estos casos habría que agregar roca caliza en el sustrato, bicarbonatos, y utilizar fertilizantes de reacción básica.
Cuando se utilizan sistemas de ósmosis inversa, al neutralizar los bicarbonatos y reducir la alcalinidad será conveniente mezclar el agua tratada de la osmósis (80%) con agua no tratada (20%) para aportar el rango óptimo de bicarbonatos a la solución de riego.
Dureza
Aunque la dureza del agua se relaciona también con la presencia de calcio y magnesio, esto no significa que sea lo mismo que la alcalinidad. Ya que puede haber aguas duras que no sean alcalinas. Esto es posible cuando el agua contiene cloruro de calcio o de magnesio como impurezas. Por otra parte, cuando la dureza del agua sea mayor a 150 ppm, se deberá comprobar que la relación entre calcio y magnesio sea de 3-5 ppm de calcio por 1 ppm de magnesio. Si existiera una relación diferente, podría bloquearse la absorción de uno u otro elemento.
Conductividad eléctrica
Esta medida está relacionada con el total de sales disueltas en el agua, y se determina fácilmente con el uso de conductímetros, los cuales miden la capacidad del agua para transportar las cargas eléctricas (iones cargados positivamente).
La medida óptima en mmhos/cm (dS/m) será de 0.75 mmhos/cm (480 ppm) para transplantes y de 1.5 a 1.8 mmhos/cm (960 ppm) para cultivos en producción. Aunque resulta muy díficil determinar qué iones aportan mayor conductividad, se considera que 1 mmhos/cm es igual a 640 ppm de sales disueltas.
Igualmente, es importante mencionar que las sales disueltas en el agua tienden a acumularse en el sustrato, al igual que las aportaciones de las sales de los fertilizantes, pesticidas, y también la descomposición de la materia orgánica tiende a incrementar el nivel de sales en el sustrato, pudiendo afectar gravemente a las raíces.
Tasa de Absorción de Sodio
Otro factor relacionado con la presencia de sales, es la Tasa de Absorción de Sodio (SAR, por sus siglas en inglés), que es la relación entre el sodio y el cloro, contra calcio y magnesio. Para esta relación, existe un límite de 4, que es la medida que indica una buena relación entre estos elementos. Aproximadamente 69 ppm de sodio y 71 ppm de cloro.
Una medida mayor de estos elementos causará una limitada absorción de calcio y/o magnesio. Al mismo tiempo, los valores elevados de sodio y/o cloro en el agua de riego o el sustrato, podrán inhibir la absorción de agua y nutrientes en la planta, causando serios problemas.
Macro y microelementos
Aunque en el agua la presencia de macroelementos casi siempre es moderada, no está por demás mencionar que se deberá checar que estos elementos no estén presentes en niveles excesivos. Generalmente, el análisis de estos elementos sirve para ajustar las dosis de fertilizantes.
Los rangos deseados serían los siguientes: nitrógeno (10 ppm); fósforo (1 ppm); potasio (10 ppm); calcio (120 ppm); magnesio (24 ppm); y sulfuro (20-30 ppm).
Para los microelementos, el análisis deberá ser más riguroso, ya que en ocasiones existe la posibilidad de que éstos se encuentren en cantidades nocivas para la planta. Los rangos óptimos para invernadero serían los siguientes: hierro (0.2-4.0 ppm); manganeso (1.0 ppm); boro (0.5 ppm); cobre (0.2 ppm); zinc (0.3 ppm); flúor (1.0 ppm); y aluminio (5.0 ppm).
Referencias:
J.R. Kesler Universidad de Alabama; Thomas Weiler & Marty Sailus, Universidad de Ithaca, NY EUA.