Aplicacion de fertirriego

1. Especialización Técnologica en
Riego y Fertirriego
Jesús Cáceres
Ing. Agrónomo
Nelson Vargas
Técnico Obras Civiles
Ledin Vera
Ing. Agrónomo-UPTC
Julián Granados
Ing. Agrónomo - UFPS
Septiembre 2013

2. 5. PREPARACION DE SOLUCIONES
5.1 Efecto de enfriamiento de la solución
5.2 Compatibilidad de productos
5.3 Test de compatibilidad y solubilidad
5.4 Preparación de la solución

3. Recordemos!!
Solución Química: mezcla de algún compuesto (o varios de
ellos) que puede ser líquido, sólido o gaseoso disuelto en un
solvente.
IMPORTANTE

4. PROCEDIMIENTO PARA PREPARAR UNA SOLUCIÓN
Balde común al
50% de agua.
Añadimos la
solución fertilizante.
Agitamos bien hasta no
presenciar grumos.
Añadimos agua
hasta el 100%
del recipiente.
Completamos y
agitamos nuevamente.
Añadimos la solución
al tanque de
Fertirriego.

5. Agitación
La agitación se refiere a
forzar un fluido por medios
mecánicos para que
adquiera un movimiento
circulatorio en el interior de
un recipiente.
(1)

6. Formas de flujo en los sistemas agitados por hélices

7. Formas de evitar remolinos:
• Colocando el agitador
fuera del eje central del
tanque En tanques
pequeños se debe colocar
el rodete separado del
centro del tanque, de tal
manera que el eje del
agitador no coincida con el
eje central del tanque. En
tanques mayores el
agitador puede montarse
en forma lateral, con el eje
en un plano horizontal,
pero no en la dirección del
radio.

8. Efecto Enfriamiento
Los fertilizantes que bajan la temperatura del agua son: urea, nitrato de amonio,
nitrato de calcio, nitrato de potasio. Y el acido fosfórico la aumenta. La principal
observación sobre este suceso radica en la disminución de la solubilidad de los
fertilizantes.
(2)

9. Orden de Mezcla
Si bien el orden de mezcla por lo general no
sigue un parámetro si es importante manejar la
temperatura que se genera al agregar algunos
componentes y la variación del pH en la mezcla.
Aun así hoy en día se estudia como estos
ordenes de mezclan favorecen o dificultan la
disponibilidad de algunos elementos.
(4)

10. pH de
Algunos
Fertilizantes
(5)

11. Algunas Observaciones
El calor de solución del sulfato de amonio, urea y cloruro de potasio es negativo
(reacción endotérmica), por lo tanto su disolución provoca un enfriamiento
considerable. Por otro lado, el calor de solución del ácido fosfórico es positivo
(reacción exotérmica), resultando así en un aumento de la temperatura. Esta
conducta exotérmica del ácido Fosfórico puede ser aprovechada añadiéndole
primero, previamente al agregado de urea o cloruro de potasio.
La concentración total de las soluciones fertilizantes no depende del orden de
adición, pero la cinética de la disolución es afectada debido a ¡los diferentes
calores de la solución, especialmente en el caso de mezclado mínimo.
El pH (1:1000) de las soluciones K y NK están en el rango de 5-6, mientras que las
soluciones sobre la base de ácido fosfórico tienen un pH de 3-4. El pH de las
soluciones fertilizantes es afectado ligeramente por el valor del pH del agua,
manteniéndose los valores de pH mencionados anteriormente para aguas con
pH 6 o 8.
(4)

12. (5)

13. (5)

14. QUELATOS
Son un complejo de un ion de metal unidos a
una molécula orgánica (ligando), que facilita su
absorción.

15. ¿Cuántos tanques usar?
En invernaderos, donde se usa el método de dosificación cualitativo o
proporcional, se prepara una solución madre o stock concentrada en el cabezal
de riego. En general se pueden usar 2 o 3.
Las incompatibilidades más destacadas son;
Para el Fósforo; Nitrato de Ca, Nitrato de Mg y Sulfato de Mg
Para el Ca; Fosfatos y sulfatos
Para el Mg; fosfatos.
Para el Sulfato; Nitrato de Ca.
(6)

16. Test de compatibilidad
•El test de compatibilidad y solubilidad consiste en colocar él o los fertilizantes a utilizar en un balde con la misma agua que usa
para regar y observar la ocurrencia de precipitados o turbidez. Estos fenómenos deberán aparecer en un tiempo de una o dos
horas, si hay turbidez, la inyección de esa mezcla en el sistema de riego podría causar el taponamiento en los goteros. Se
recomienda utilizar una dilución aproximada a la esperada en las líneas de goteo.
Previo al inicio del test de compatibilidad y solubilidad, es conveniente
hacer pequeñas pruebas y observar la formación de residuos insolubles.
Es posible que ocurra uno de las tres situaciones siguientes:
· El fertilizante al disolverse no deja residuos. Esta es la situación
deseada que no siempre ocurre.
· Se forma un precipitado (concho) que se deposita en el fondo. En
este caso se debe inyectar sólo la solución transparente y por ningún
motivo inyectar el concho. Este procedimiento evitará la inyección de
compuestos que puedan producir taponamiento de los goteros.
· Se forma espuma en la superficie, con la adición de productos
químicos especiales para este efecto, arrastrando hacia la superficie
los compuestos

17. Compatibilidad de productos
(3)

18. Ejercicio de Dilución
Una solución de fertilizante se aplica a una tasa de 25 litros/hora en un sistema de riego
que trabaja a un caudal de 12.33 litros/segundo. Hacer un cálculo de dilución para
estimar la concentración de la solución en las líneas de goteo.
Solución:
Para hacer el cálculo de dilución, es necesario trabajar en las
mismas unidades, por lo tanto, parece ser fácil transformar
la tasa de inyección de 25 litros/hora a litros/segundo.
Para ello se debe multiplicar el caudal en litros/hora por el
factor 0.000277
25 litros / hora x 0.0002777 = 0.00694 litros / segundo

19. El paso siguiente es dividir el caudal del sistema, en este caso 12.33
litros l segundo por el caudal de inyección de fertilizante.
Respuesta:
La razón de dilución es 1:1777 Esto significa que 1cc de solución fertilizadora
mezclada en 1777 cc de agua. Es la misma proporción de mezcla que ocurrirá
dentro del sistema.

20. Ejercicio Preparación de Solución
En la preparación de la solución se debe utilizar el volumen de agua necesario
para disolver todo el fertilizante. La Tabla N°1 es de mucha utilidad para estimar
el volumen de agua requerido dada una cierta cantidad de fertilizante a disolver.
La Ecuación N° 1 ayuda a calcular este volumen de agua.
Donde :
Vagua = Mínimo volumen de agua requerido para solubilizar una determinada cantidad de fertilizante (lt)
Wdisolver = Cantidad de fertilizante a disolver (kg)
Sproducto = Solubilidad del producto (g/lt). Este valor se obtiene de la Tabla .
1200 = Numero que considera el cambio de unidades (gramos a kilos) e involucra un factor de seguridad para
compensar el efecto del cambio de la temperatura de la solución madre en la solubilidad del compuesto.

21. Ejercicio: Se desea aplicar 3 kilos de nitrato de calcio. La solubilidad de este
compuesto es 1.220 kg por litro de agua. ¿Cuánta agua se requiere como mínimo
para disolver esta cantidad de fertilizante?
Solución: Aplicando directamente la Ecuación N°1 y reemplazando los valores
correspondientes se tiene:
Respuesta : El volumen de agua mínimo, necesario para preparar la solución madre
es 3.0 litros.

22. Practiquemos!!!!
¿Cuánta agua se requiere como mínimo para
disolver esta cantidad de fertilizante?
1) 2 kg de Urea
2) 2 kg de DAP
3) 2 kg de KCL
4) 2 kg de Yeso

23. Soluciones!!!!
¿Cuánta agua se requiere como
mínimo para disolver esta cantidad
de fertilizante?
1) 2 kg de Urea
2) 2 kg de DAP
3) 2 kg de KNO3 4) 2 kg de Yeso

24. 6. SISTEMAS DE INYECCION DE
FERTILIZANTES
6.1 Inyector Venturi
6.1.1 Modelos disponibles
6.1.2 Instalación
6.1.3 Operación
6.1.4 Selección del modelo apropiado
6.2 Dosatrón
6.3 Bombas inyectoras auxiliares
6.3.1 Bombas de membrana
6.3.2 Bombas centrífugas
6.4 Estanques presurizados
6.5 Inyección por succión positiva

25. Inyector Ventury
Su funcionamiento se basa en el efecto Venturi, que consiste en producir un estrechamiento en el flujo
principal del agua para causar una depresión. Ésta resulta suficiente para succionar la solución química desde
un depósito abierto hasta dicho flujo. El Venturi se instala en un by-pass del circuito principal para poder
regular el caudal succionado.
(7)
Ventajas:
- Es un sistema simple y barato.
- Es fácil de instalar, no tiene partes móviles y es particularmente
conveniente para parcelas pequeñas o en caso de no disponer de
energía eléctrica.
Inconvenientes:
-Para que funcione el sistema se ha de producir una pérdida de
carga
(hasta 1 kg/cm2 Ø 10 MCA Ø 14 PSI).
-Aunque se puede modificar el flujo en el Venturi por medio de
válvulas, el caudal inyectado es muy sensible a la variación de
presión en el sistema.

26. Operación

27. (8)
Tipos de Instalación.
Instalación de inyector como una derivación a un filtro y regulador de
presión
Este método se utiliza cuando el
regulador de presión rompe menos que
el diferencial de presión mínima
requerida y la caída de presión deseada
adicional es proporcionada por un filtro.
Esta instalación utiliza la caída de
presión combinada de la forma y
regulador de presión para operar el
inyector y es particularmente adecuado
para el sistema de riego por goteo.

28. (8)
Tipos de Instalación.
Instalación de inyector con bomba de refuerzo.
Este método se utiliza cuando hay caída de
presión inadecuada o indeseable en la red para
activar el inyector. La bomba de refuerzo crea
una presión adicional para activar el inyector y
prevenir la pérdida de carga en el sistema. No
debe haber una válvula de retención antes de
la derivación.

29. (8)
Tipos de Instalación.
Instalación de inyector como una derivación para una válvula manual de mariposa.
Este método se basa en una caída de presión
30% usando la válvula manual. Se debe tener
cuidado para asegurar que la presión de salida
es suficiente para hacer funcionar el sistema
de riego.

30. (8)
Tipos de Instalación.
Instalación de inyector con bypass utilizando
regulador de presión.
Este método se basa en una caída de presión
suficiente por el regulador sin válvulas
adicionales.

31. (8)
Tipos de Instalación.
Instalación de inyector como una derivación a
una bomba de agua existente
Este método utiliza las diferencias de presión
existentes y ahorra energía adicional.

32. (8)
Tipos de Instalación.
Instalación de inyector en línea de conducción.
Este método se utiliza en los casos en que la
velocidad de flujo en el sistema es baja o si la
reducción de presión no es un problema.

33. Selección del modelo apropiado
La selección del modelo apropiado requiere de
tres parámetros que deben ser considerados
por el proyectista: - Presión de entrada -
Presión de salida - Caudal de succión
(8)

34. Dosatron
D14 Diaphragm DM11F
http://www.dosatronusa.com/videos/see-how-it-works.aspx
El Dosatrón tiene la capacidad de inyectar soluciones madres en forma muy precisa en el
rango de 0.02 a 250 litros/hora en una razón de dilución de 1:500 a 1:50 (0.2 a 2%).

35. Instalación del Dosatron

36. Otros modelos de Instalación
http://www.usgr.com/fertilization-feeding-injectors/dosatron_recommended_installation.php

37. Ejercicio
Se dispone de 1800 m2 de invernadero de
tomates y se desea aplicar el equivalente a 2
Kg de nitrógeno por hectárea en la forma de
Nitrato de Potasio. El recipiente para preparar
la solución madre es de 20 litros. El caudal del
sistema de riego es de 2.53 lt/s y una
intensidad de precipitación de 0.92 mm/hora.
La evaporación de bandeja para la semana es
de 4.5 mm/día. Calcular la dosificación de
solución madre a inyectar utilizando un
Dosatrón modelo DL-16 instalado en una red
secundaria que tiene capacidad para derivar
20% del caudal principal (caudal secundario).

38. Solución:
1. Estimación del tiempo de riego.
ETc = EB * Kp * Ks * Kc
Donde:
Etc = Evapotranspiración potencial (mm/día)
EB = Evaporación de bandeja (mm/dia)
Kp = Coeficiente de bandeja (adimensional)
Ks = Coeficiente de sombreamiento (adimensíonal)
Kc = Coeficiente de cultivo (adimensional)
Para este ejercicio,
se trabajará con los
siguientes valores:
EB = 4.5 mm/día,
KP=0.75, Ks=1.0 y
Kc=1.0.

39. Se ha seleccionado estos valores debido a las condiciones de instalación de la bandeja y al estado
de crecimiento del cultivo. La evapotranspiración del cultivo ETc es 3.375 mm/día. Asumiendo una
eficiencia de riego de 90%, la altura de agua a aplicar (Ha) es:
El tiempo de riego esta dado por la altura de agua a aplicar (Ha) dividido por la intensidad de
aplicación (Ipp).
El tiempo de riego es de 244 minutos por día. El tiempo de inyección debe ser del orden de 200
minutos ya que es necesario esperar unos 10 minutos después de iniciado el riego para comenzar la
inyección y asegurarse de esta forma que el sistema estará funcionando correctamente. La inyección
debe terminar aproximadamente 30 minutos antes que el riego para dar oportunidad a la aplicación
de todo el fertilizante, etapa que se conoce como "lavado de cañerías".

40. Preparación de la solución madre
La cantidad de KNO3 necesario para preparar la solución madre es 2.77 kilos. Para
calcularlo, se sabe que la superficie a cultivar es 1800 M2, es decir un 18% de
hectárea y el requerimiento por hectárea de nitrógeno en este caso particular es 2 Kg.
La solubilidad de/ KNO3 es de 133 g. por litro
de agua, por lo tanto se necesita disponer de
25 litros de solución de acuerdo a la Ecuación
N'1. Para ello, pesar 2.77 kg de fertilizante,
agregar 12 litros de agua, luego agitar
vigorosamente y luego completar con agua
hasta alcanzar 25 litros de solución madre.

41. Estimación del caudal del inyector (Qi).
Como se dispone de 200 minutos para efectuar la inyección, el caudal del inyector es de
0. 125 litros por minuto.
Cálculo de concentraciones.
El caudal secundario es 20% del caudal principal, es decir
0.506 lts/s (30.36 lt/min). El caudal de inyección es 0. 125
lt/min, por lo tanto la relación caudal secundario/caudal
inyectado es 1:242 o 0.41%. La relación con respecto al
caudal principal es 1: 1214 o 0.0823%.
Nota: No olvidar que el dispositivo pierde carga en
aproximadamente 9 m. c. a. y esa energía debe ser
considerada en el diseño del sistema.
Resultado final.
Se necesita 2.77 kg de KNO3 inyectado en un tiempo de 200
minutos. El volumen de solución madre es 25 litros. Img de Tomate con 2114 gr.

42. Bombas Inyectoras Auxiliares
Las ventajas de este sistema son las
siguientes:
•Permite un control sencillo de la dosis y del
tiempo de aplicación,
•siendo fácil de automatizar.
•Es portátil.
inconvenientes:
• Su instalación es más compleja y costosa que la de otros
sistemas, ya que los elementos de la bomba en contacto con
el fertilizante han de ser de acero inoxidable, plásticos, etc.,
para que sean resistentes a la presión, al desgaste y a la
corrosión.
•Puede ser necesaria una fuente adicional de energía
eléctrica.

43. Ejercicio
Se desea bajar el pH del agua de riego de 8.3 a
6.8. Para ello se debe aplicar ácido fosfórico en
dosis de 30 cc por M3 de agua. El caudal de la
bomba inyectara es de 10 lt/h y el caudal de la
bomba de 20 m3lh (5.55 lts/s). Calcularla dosis
de ácido a aplicar.
Se debe calcular el volumen de ácido a aplicar
en 1 hora de funcionamiento del sistema. Para
ello se debe multiplicar la dosis por el caudal
del sistema.
Se debe inyectar 0.6 litros de ácido por hora. Como la bomba inyectara tiene una
capacidad de mínima de 10 lt/h, se debe preparar una solución madre con el volumen
de ácido requerido y agregar agua hasta alcanzar un volumen final de 10 litros.

44. Bombas Centrifugas
“De Acero Inoxidable”
Estas bombas son de mayor caudal, del orden de 20 a 150 litros por
minuto, pero de menor presión (30 a 60 m.c.a). El cuerpo está
fabricado con materiales altamente resistentes a la corrosión
En un predio de 20 ha se desea aplicar 1 unidad (Kg) de nitrógeno
por ha-día en forma de KNO3.- el parrón esta subdividido en tres
sectores de igual tamaño. La bomba inyectora tiene un caudal de 50
lt/min. Se dispone de un estanque abonador de 200 litros. ¿Cuál es el
volumen de solución madre a preparar y el tiempo que demorará el
proceso de inyección ?
El KNO3 tiene 13% de N, por lo tanto se requiere preparar
153,8 kilos de producto comercial en tres fracciones, uno
para cada sector de riego. Cada inyección ocupará 51,3 kilos
de KNO3.
Ejercicio

45. Estanques Presurizados
El principal inconveniente de este sistema es que casi la totalidad del fertilizante se
aplica al principio del riego, pues cada vez se encuentra más diluido en el depósito.
Además, el depósito de fertilizante ha de rellenarse en cada riego.
Sus ventajas son que el coste es muy reducido, el sistema carece de partes móviles
y no precisa de una fuente adicional de energía.

46. Inyección por succión positiva
Este tipo de inyector es el más fácil de implementar y consiste en conectar el estanque
abonador al tubo de succión del equipo de bombeo. En el chupador de la bomba se
produce presión negativa o succión, por lo tanto es un buen punto para inyectar
solución madre al sistema de riego.

47. Bibliografía
(Consultada Septiembre del 2013)
1) Agitacion y Mezcla de Líquidos. Disponible en:
https://www.google.com.co/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&cad=rja&sqi=2&ved=0CEYQFjAE&url=http%3A%2F%
2Fprontus.uv.cl%2Fpubacademica%2Fpubprofesores%2Fc%2Fpubconchajacqueline%2Fsite%2Fartic%2F20081001%2Fasocfile
%2Fclase_12.ppt&ei=_6AvUoD4MoWM9AT7zoCQBg&usg=AFQjCNEcNXuKZOtpfo4t7Cz7HfIV41-
3hg&sig2=EuQOCanZB8ivN1vFaNRYPw&bvm=bv.51773540,d.eWU
2) Stretz, Humberto. 2008. Fertirrigacion. Arequipa, Peru. Disponible en:
http://es.slideshare.net/xzibitwarcraft/f-e-r-t-i-r-r-i-g-a-c-i-o-n
3) Fertirrigación.© UPV. Disponible en: http://www.youtube.com/watch?v=b4EChwzzj_w
4) Lupin, et al. (1999). Preparacion de Soluciones fertilizantes sobre la base de fertilizantes solidos en condiciones de campo.
ICL Fertilizers. Israel. Disponible en:
http://www.iclfertilizers.com/Fertilizers/Knowledge%20Center/Fertirriego_preparacion_soluciones.pdf
5) Bar, Yoel. Fertilizantes. Disponible en:
6) Mollinedo, Tapia. 2003. Planificación del riego y Fertirriego. INTA. Argentina: Disponible en:
http://www.fertilizando.com/articulos/CursoFertirrigacion2003/ProgramacionRiegoyFertirriego.ppt
7) CIAR. 2005. Fertirrigacion. Castilla. Disponible en: http://crea.uclm.es/siar/publicaciones/pdf/HOJA11.pdf
8) Venturi inyector. Netafim. Disponible en: http://www.netafim.ec/components/com_virtuemart/shop_image/pdfs/33000-
001300.pdf
Documento base:
INIA. 1998. Manual de Fertirrigacion. Chile. Disponible en: http://platina.inia.cl/codesser/docs/Manual_de_fertirrigacion.pdf