calculos quim%agro (2)

HIDROPONIA: COMPENDIO DE FUNDAMENTOS

HIDROPONIA Y FERTIRRIGACIN: Compendio de Fundamentos

CLCULOS QUMICOS EN AGRONOMAGeneralidadesPara suministrar los distintos nutrimentos, en trminos generales se recomiendan las siguientes fuentes:Cuadro 14. Fuentes de nutrimentos.NUTRIMENTOFUENTE

CaNitrato de calcio

NNitrato de potasio, nitrato de calcio, nitrato de magnesio y nitrato de amonio.

PFosfato monopotsico, cido fosfrico, fosfato monoamnico.

KSulfato potsico, nitrato de potasio.

MgSulfato de magnesio, nitrato de magnesio

SSulfatos

MicronutrimentosPreparados comerciales o compuestos individuales

Para complementar y ajustar las concentraciones requeridas se pueden usar los fertilizantes que figuran en los cuadros 17 y 18 poniendo especial atencin en lo que concierne a su calidad de invernadero y a su elevada solubilidad, procurando no usar los que son poco solubles y con alto contenido de impurezas.a) temperatura, intensidad lumnica y hora).Tambin se debe considerar que existen distintos requerimientos de las plantas, i.e. las especies que se aprovechan por su follaje (lechuga, col, etc.) pueden requerir mayores cantidades de N que las que son aprovechadas por sus frutos (tomate, pepino, etc.) mientras que stos ltimos exigen mayor cantidad de P, K y Ca en la solucin nutritiva.Se recomienda al menos incrementar en dos ocasiones durante el desarrollo del cultivo, las cantidades de nutrimentos (principalmente macros), i.e. hasta plntula, la solucin al 35%, al 75% en desarrollo vegetativo y al 100% durante el desarrollo reproductivo. Aunque esto depende de la especie y de su ciclo, entre otras circunstancias.Es importante mantener balanceada la solucin nutritiva ya que de lo contrario puede ocasionar daos serios al cultivo ya sea por deficiencia o por toxicidad. Puede darse el caso de alguna interaccin antagnica o negativa donde el efecto combinado de dos o ms nutrimentos es menor que el efecto de cada uno de esos nutrimentos por separado. Cuando la presencia de un nutrimento afecta la absorcin de otro nutrimento, los dos nutrimentos, se dice que interactan antagnicamente. Por ejemplo, el exceso de cobre afecta la nutricin de hierro, o exceso de cantidades de potasio y calcio abate la absorcin 6.2 Clculos para preparar una solucin nutritiva, expresada en mg/L

Se puede tomar como punto de partida para los clculos los cuadros 20 y 21, dentro de los rangos mnimo y mximo ah especificados, procurando mantenerse cerca del ptimo.

Para ejemplificar los clculos se considerar la aportacin de los elementos a las siguientes concentraciones:

Elementomg/L (ppm)

N300

P80

K250

Ca300

Mg75

S100

Fe4.0

Mn1.0

B0.5

Cu0.5

Zn0.5

Las fuentes que se usarn para macromutrimentos sern:

Sulfato de magnesio

MgSO4 7H2O

Nitrato de calcio

Ca(NO3)2 Nitrato de potasio (Multi K)

KNO3 cido fosfrico

H3PO4Las fuentes que se usarn para micronutrimentos sern:

Sulfato ferrosoFeSO4

Sulfato de manganeso

MnSO4

Sulfato de cobre CuSO4

cido brico

H3BO3Para que queden expresados en partes por milln (ppm), los clculos se harn en g por cada 1000 L de agua.Para los clculos servir de apoyo el cuadro 16, donde estn incluidas las masas atmicas de los elementos ms comunes.

Cuadro 16. Masas atmicas de los elementos ms comunes usados.NombreSmboloPeso atmico (g/mol)

AluminioAl26.98

BoroB10.81

CalcioCa40.08

CarbonoC12.01

CloroCl35.45

CobreCu63.54

HidrgenoH1.008

HierroFe55.85

MagnesioMg24.31

ManganesoMn54.94

MolibdenoMo95.94

NitrgenoN14.01

OxgenoO16.00

FsforoP30.97

PotasioK39.10

SelenioSe78.96

SilicioSi28.09

SodioNa22.99

AzufreS32.06

ZincZn65.37

.

6.2.1 Clculo de Macronutrimentos6.2.1.1 Clculos a partir de fertilizantes simples: Mtodo 1.Ejemplo 1

Debido a que son limitadas las fuentes de calcio soluble, se iniciar el clculo por el fertilizante que aporta este nutrimento.a) CalcioCon Nitrato de Calcio: Ca(NO3)2Primero se calcula el peso molecular (PM) del fertilizante, sumando las masas atmicas de los elementos que lo constituyen:

Ca = 40.08 x 1 = 40.08

N = 14.02 x 2 = 28.02

O = 16.00 x 6 = 96.00

Total 164.10Para determinar la cantidad de fertilizante necesario para aportar 300 ppm Ca, se formula una regla de tres:

164.10 g de Ca(NO3)2 disueltos en 1000 L de agua aportan... 40.08 ppm Ca

X

300 ppm CaDespejando la incgnita:

X = 164.10 x 300 = 1228 g de Ca(NO3)2

40.08Por lo que es necesario disolver 1228 g de Ca(NO3)2 en 1000 L de agua para aportar 300 ppm Ca.Debido a que el Ca(NO3)2 aporta tambin N, mediante otra regla de tres se determina la aportacin de este elemento:

164.10 g de Ca(NO3)2 disueltos en 1000 L de agua aportan... 28.02 ppm N

1228 g de Ca(NO3)2

X

X = 1228 x 28.02 = 209.68 ppm N

164.10Por lo tanto, con 1228 g de Ca(NO3)2 diluido en 1000 L de agua, se aportan:

300 ppm Ca requerido 209.68 ppm Nb) PotasioNitrato de potasio: KNO3Determinar su PM:

K = 39.10 x 1 = 39.10

N = 14.01 x 1 = 14.01

O = 16.00 x 3 = 48.00

Total 101.11Determinar cunto fertilizante se requiere para aportar 250 ppm K:

101.11 g de KNO3 disueltos en 1000 L de agua aportan... 39.10 ppm K

X

250 ppm K

X = 101.11 x 250 = 646.48 g de KNO3

39.10Calcular cunto N se aporta en esta cantidad del fertilizante:

101.11 g de KNO3 disueltos en 1000 L de agua aportan... 14.01 ppm N

646.48 g de KNO3

X

X = 646.48 x 14.01 = 89.58 ppm N

101.11Consiguientemente con 646.48 g de KNO3, se est aportando:

250 ppm K

89.58 ppm Nc) NitrgenoCircunstancialmente se completan las 300 ppm del N requerido:

El Ca(NO3)2 aporta

209.68 ppm N

El KNO3 aporta

89.58 ppm N

Total

299.26 ppm NPor lo cual se queda en tales cantidades a usar en la solucin nutritiva.d) Magnesio AzufreEl Mg y el S se aportarn con sulfato de magnesio:Sulfato de magnesio: MgSO4(7H2OMasa molecular:

Mg = 24.31 x 1 = 24.31

S = 32.06 x 1 = 32.06

O = 16.00 x 11 =176.00

H = 1.008 x 14 = 14.11

Total 246.48Calcular la cantidad de este fertilizante necesario para aportar 75 ppm de Mg:

246.48 g de Mg disueltos en 1000 L de agua aportan... 24.31 ppm Mg

X

75 ppm Mg

X = 246.48 x 75 = 760 g de MgSO4(7H2O

24.31Calcular el S aportado:

246.48 g de MgSO4(7H2O (((((((((( 32.06 ppm S

760 g de MgSO4(7H2O (((((((((( XX = 760 x 32.06 = 98.85 ppm S

246.48Entonces 760 g de MgSO4(7H2O aportan:

75 ppm Mg

99 ppm SPor lo que se cuenta con las cantidades necesarias para preparar la solucin nutritiva.e) FsforoEste elemento se aportar con cido fosfrico: H3PO4Determinar el peso molecular:H = 1.008 x 3 = 3.02

P = 30.97 x 1 = 30.97

O = 16.00 x 4 = 64.00

Total 97.99Determinar la cantidad del producto necesario para aportar 80 ppm de P:

97.99 g de H3PO4 disueltos en 1000 L de agua aportan... 30.97 ppm P

X

80 ppm PX = 97.99 x 80 = 253.12 g de H3PO4

30.97Para convertirlo a ml, dado que su presentacin es en forma lquida, se considera su densidad de 1.834 g/ml:253.12 g = 138.02 ml 1.834Cuando se usa H3PO4 grado industrial y ste se encuentra con una pureza de 80%, se hace el ajuste:138.02 = 172.5 ml de cido fosfrico al 80% 0.80Ejemplo 2

Se requieren preparar 2000 litros de una solucin nutritiva que aporte: 300 ppm N, 80 ppm P, 250 ppm K y 300 ppm de Ca.Usando los datos del cuadro 17 sobre composicin porcentual de los elementos en las sales fertilizantes, los clculos se simplifican, aunque los resultados varan respecto al ejemplo 1, ya que se considera que las sales no son 100% puras.

El Ca(NO3)2 contiene 23.5% Ca y 16.5% N, para saber cunto nitrato se requiere para obtener 300 ppm Ca (g Ca/1000L) se realiza el siguiente clculo:

100 g Ca(NO3)2 aportan 23.5 g Ca X ________ 300 g Ca X= 1276 g Ca(NO3)2Esta cantidad est referida a 1000 L, pero si se quieren preparar 2000 L la cantidad se duplica: 2552 g Ca(NO3)2

Preguntas extras:

Cuntos g de Ca(NO3)2 se requerirn para preparar 800 L de solucin?

(R= 1020.8 g)Y para preparar 5300 L 3.2 m3?Es preciso calcular cunto N est aportando el nitrato de calcio:

100 g Ca(NO3)2 aportan 16.5 g N

2552 g Ca(NO3)2 _________ X

X=421.3 g N

Convertirlos a ppm considerando el volumen total:

421.3 g N estn disueltos en 2000 L

X __________________ 1000 L X= 210 g N/1000L 210 ppm NPara suministrar el fsforo (80 ppm P), se elije el fosfato monoamnico (MAP) por su solubilidad (27%P y 11%N)

100 g MAP contienen 27 g de P

X __________ 80 g de P

X= 296 g MAP

que, al estar disueltos en 1000 L de agua, se puede expresar tambin de la siguiente manera:

100 ppm MAP contienen 27 ppm de P

X __________ 80 ppm de P

X= 296 ppm MAP

296 ppm MAP = 296 g MAP en cada 1000 Litros, entonces para 2000 L se requieren 592 g MAPPara saber cuntas ppm de N se estn aportando:

100 ppm MAP contienen 11 ppm N

296 ppm MAP __________ X = 32 ppm N

Se hace un balance de N:

requerido: 300 ppm

aportado por Ca(NO3)2 : 210 ppm

aportado por MAP: 32 ppm

faltante: 58 ppm

Se elige el KNO3 (36% K y 13%N) para completar el N y como fuente de K:

100 ppm KNO3 aportan . 13 ppm N

X _________ 58 ppm N

X = 446.1 ppm KNO3cantidad referida a 1000 litros, por lo que se duplica para preparar 2000 litros:

892.3 g KNO3

Para calcular el K aportado:

100 ppm KNO3 aportan . 36 ppm K

446.1 ppm KNO3 _________ X = 160.6 ppm KHaciendo un balance del K requerido (250 ppm) y el aportado (160.6 ppm), todava faltan 88.4 ppm, los cuales se van a suministrar a travs del K2SO4 (44.8% K), ya que el cloruro del KCl puede ser perjudicial en exceso para la planta:

100 ppm K2SO4 aportan 44.8 ppm K

X ________ 65 ppm K

X= 145.1 ppm K2SO4145.1 g K2SO4 /1000 L, para la cantidad requerida de solucin: 290.2 g K2SO4Ejercicio:

Qu fertilizantes simples se pueden utilizar para preparar 2.3 m3 de una solucin nutritiva que contenga 250 ppm de N, 90 ppm de P, 250 ppm K, 50 ppm Mg, 400 ppm Ca y 300 ppm S?6.2.1.2 Clculos para preparar una solucin nutritiva a partir de fertilizantes simples: Mtodo 2.Este mtodo es ms sencillo que el anterior, se basa en el uso de dos frmulas y el contenido porcentual de los elementos en el fertilizante, lo cual se reporta en el cuadro de la pgina siguiente. Se considera que A-B es una frmula general para los fertilizantes, donde A y B son los elementos nutritivos que interesan para el clculo el cual se expresa en gramos de fertilizante requeridos para preparar 1000 litros de solucin nutritiva, por lo que si se requiere preparar otro volumen, se tendr que ajustar.

Cabe aclarar que los resultados obtenidos por ambos mtodos no son exactamente iguales debido a que en este caso se consideran reactivos grado agrcola, cuyo porcentaje de impurezas en mayor que un reactivo analtico.Para ejemplificar los clculos se considera el mismo ejemplo del mtodo 1 para el caso de los macronutrimentos, cuyos aportes requeridos son los siguientes:

Elementomg/L (ppm)

N300

P80

K250

Ca300

Mg75

S100

1.- Primero se cubre el requerimiento de calcio, ya que son pocas las fuentes solubles.

De la frmula 1: g de Ca(NO3)2 = ppm Ca

1000L

% Ca

Se sustituyen los datos, cuidando de dividir entre 100 el porcentaje reportado en el cuadro.g de Ca(NO3)2 = 300ppm Ca = 1276.6 g de Ca(NO3)2 .4H2O

1000L

0.235Por lo que es necesario disolver 1276.6 g de Ca(NO3)2 en 1000 L de agua para aportar 300 ppm Ca.

Debido a que el Ca(NO3)2 aporta tambin N, se aplica la frmula 2 para determinar su aporte en ppm:

ppm N = g Fertilizante Ca(NO3)2 ( % de N en fertilizante

1000 LSe sustituyen los datos:

ppm N = (1276.6 g) (0.165) = 210.6 ppm N Este resultado se resta al aporte requerido de N:

300 210.6 = 89.4 ppm N faltantesSe da prioridad a cubrir el bajo requerimiento de fsforo, 80 ppm y es un macronutrimento importante. Se selecciona el fosfato monopotsico:De la frmula 1: g KH2PO4 = 80 ppm P = 363.6 g KH2PO4

1000 L 0.22

Ahora es necesario calcular el aporte del segundo elemento (K) en ppm

De la frmula 2: ppm K = (363.6 g) (0.28) = 101.8 ppm KLos cuales se restan del requerimiento inicial:

250 101.8 = 148.2 ppm K faltantesHasta este momento se ha cubierto el requerimiento de Ca y P pero faltan los dems nutrimentos segn se indica en la siguiente tabla:Elementomg/L (ppm)

N300 89.4

P80

K250 148.2

Ca300

Mg75

S100

Se procede a cubrir el requerimiento de potasio con nitrato de potasioDe la frmula 1: g KNO3 = 148.2 ppm K = 411.7 g KNO3

1000 L 0.36

De la frmula 2:

ppm N = (411.7 g) (0.13) = 53.5 ppm NLos cuales se restan de las ppm de N faltantes:

89.4 53.5 = 35.9 ppm N faltantesLos cuales se cubren con Nitrato de magnesio

De la frmula 1: g Mg(NO3)2 6H2O = 35.9 ppm N = 326.2 g Mg(NO3)2 6H2O 1000 L 0.11

De la frmula 2:

ppm Mg = (326.2 g) (0.095) = 31 ppm MgLos cuales se restan del requerimiento inicial:

75 31 = 44 ppm Mg faltantesLos cuales se cubren con Sulfato de Magnesio

De la frmula 1: g MgSO4 7H2O = 44 ppm Mg = 440 g MgSO4 7H2O

1000 L

0.10

De la frmula 2:

ppm S = (440 g) (0.13) = 57.2 ppm S

Los cuales se restan del requerimiento inicial:

100 57.2 = 42.8 ppm S faltantesLos cuales disminuirn si se acidifica la solucin nutritiva con cido sulfrico para adecuar el pH a 6.5- 7.5 o se aplican los micronutrimentos como sulfatos.Para preparar 1000 L de una solucin nutritiva que aporte 300 ppm N, 80 ppm P, 250 ppm K, 300 ppm Ca, 75 ppm Mg y 57 ppm S se requieren:

1276.6 g de Ca(NO3)2 .4H2O,

363.6 g KH2PO4, 411.7 g KNO3,

326.2 g Mg(NO3)2 6H2O, 440 g MgSO4 7H2OCaractersticas de las principales fuentes de elementos esenciales para elaborar soluciones nutritivas para cultivos hidropnicos. Basado en la adaptacin de Schwarz , 1975; Ellis and Swaney, 1963; Bentley, 1955 y Bentley, 1959. FUENTEFRMULAPeso

Molecular

(g/mol)Contenido de los elem. nutritivos (%) (considerando impurezas)Solubilidad en agua

1Nitrato de potasioKNO310136 K 13 N1:4

2Nitrato de calcio tetrahidratadoCa(NO3)2 .4H2O23616.9 Ca 11.8 N1:1

3Nitrato de calcioCa(NO3)2 16423.5 Ca 16.5 N1:1

4Nitrato de sodioNaNO38515.5 N1:1

5Nitrato de amonioNH4NO38033 N (22.5 NH4 77.5 NO3-)1:1

6Sulfato de amonio (NH4)2SO413220.5 N 24.2 S1:2

7Fosfato monopotsico KH2PO413628 K 22 P1:1

8Fosfato dipotsicoK2HPO417444 K 17 P

9Fosfato monoamnico (11-48-0) MAPNH4 H2PO4

11527 P 11 N1:4

10Fosfato diamnico (18-46-0) DAP(NH4)2HPO413223.5 P 18 N1:2

11Urea (46-0-0)(NH2)2CO6046 N1:2

12Superfosfato simpleCa(H2PO4)2 H2O (ms otros materiales)750 (es muy variable)26.6 Ca 7 P1:410

13Superfosfato tripleCa(H2PO4)2 H2O310 (variable)18.6 P 13.6 Ca1:300

14Sulfato de potasio (0-0-50)K2SO417444.8 K 18.4 S1:15

15Cloruro de potasio (0-0-60)KCl7552 K1:3

16Sulfato de calcio (yeso)CaSO4. 2H2O17223 Ca 18.6 S1:500

17Cloruro de calcioCaCl2. 6H2O21918 Ca1:1

18Sulfato de magnesio MgSO4 7H2O246.510 Mg 13 S1:3

19Nitrato de magnesioMg(NO3)2 6H2O256.39.5 Mg 11N1:1

20Sulfato de magnesio MgSO412020 Mg 26.7 S1:10

21Sulfato ferrosoFeSO4 7H2O27820 Fe 11.5 S1:5

22Cloruro frricoFeCl3. 6H2O27021 Fe1:2

23Sulfato de manganesoMnSO4 .4H2O22325 Mn 14.3 S1:3

24Cloruro de manganesoMnCl2. 4H2O19828 Mn1:2

25cido bricoH3BO36218 B1:20

26Tetraborato de sodio (brax)Na2B4O7 10H2O38112 B1:27

27Sulfato cpricoCuSO4 .5H2O25025 Cu 12.8 S1:5

28Cloruro cpricoCuCl2. 2H2O17037 Cu1:2

29Sulfato de ZincZnSO4.7H2O28823 Zn 11.1 S1:3

30Cloruro de zincZn Cl213648 Zn1:1.3

31Molibdato de amonio(NH4)6Mo7O24. 4H2O1235.8654.34

cido ntricoHNO36322.2 N

cido fosfricoH3PO49831.6 N

cido sulfricoH2SO49832.6 S

*Considerar pureza y densidad del cido disponible para los clculos FORMULAS:

1 g Fertilizante A-B = ppm A_ 2 ppm B = g Fertilizante A-B ( % de B en fertilizante

1000 L

% A en fertilizante 1000 L Nota: el dato porcentual (%) debe que dividirse entre 100 antes de sustituirse en la formula.6.2.1.3 Preparacin de una solucin nutritiva a partir de fertilizantes compuestos.Los fertilizantes compuestos son mezclas de diferentes sustancias o fertilizantes simples, se identifican por 3 nmeros que hacen referencia a los porcentajes efectivos de N, P2O5 y K2O en ese orden. Si contienen otro u otros nutrimentos, su composicin se declara explcitamente, por ejemplo la composicin del fertilizante Multi KS es (12-0-46 + 4SO3), lo cual indica que tiene 12 % de N, 46% de K2O y 4% de SO3.

Este mtodo requiere primero hacer una conversin del % de xidos de fosforo, potasio, calcio, etc. a su equivalente del elemento respectivo a travs de factores de conversin. Ejemplo 1.Se requieren preparar 1000 L de una solucin de macronutrimentos que contenga 300 ppm N, 80 ppm P y 250 ppm K. Qu fertilizantes y en qu cantidad se deben pesar?a) Convertir % de xidos a % de los respectivos elementos.Se dispone de triple 17 (17-17-17), stos nmeros indican el contenido % de N, P2O5 y K2O respectivamente, y es necesario hacer la conversin de los xidos al elemento para evitar errores en el clculo de la solucin nutritiva.Multiplicar el % por el Peso atmico del P en el compuesto (31x2) y dividir entre el peso molecular del P2O5.17 g P2O5 x 62 g P = 7.42 % P

142 g P2O517 g K2O x 78 g K = 14.11 % K

94 g K2OTambin se pueden usar los siguientes factores de conversin que derivan del factor peso atmico/peso molecular ejemplificado para el P y K:Cuadro 19. Conversin de elementos a xidos o iones.Px2.29(P2O5x0.436(P

Kx1.20(K2Ox0.83(K

Cax1.40(CaOx0.715(Ca

Mgx1.66(MgOx0.60(Mg

Sx3.00(SO4x0.33(S

Sx2.5(SO3x0.4(S

b) Fsforo.Para que queden expresados en partes por milln (ppm), los clculos se harn en g por cada 1000 L de disolucin.Determinar la cantidad de triple 17 que aporta 80 ppm P, ya que es el nutrimento limitante o que se requiere en menor proporcin:7.42 g P estn contenidos en 100 g de Triple 1780 ppm P

X = 1078 g de Triple 17 disueltos en 1000 LPor lo que es necesario disolver 1078 g de triple 17 en 1000 L de agua para aportar 80 ppm P.Calcular el N y K aportado en esa cantidad de fertilizante:

100 g triple 17 contienen 17 g N

1078 g triple 17

X = 183.2 ppm N

100 g triple 17

14.11 g K

1078 g triple 17

X = 152.1 ppm Kc) Potasio.Si el triple 17 aporta 152.1 ppm K y el requerimiento es de 250 ppm, la diferencia (97.9) ser aportada por otro fertilizante: en este caso se ha escogido el KNO3 (13-0-44) como fuente tambin de N.Calcular el % K usando los factores de conversin del cuadro 19:

44% K2O x 0.83 = 36.5 % KDeterminar la cantidad de KNO3 que aporta 97.9 ppm K:

100 g KNO3 contienen 36.5 g K

X --------------97.9 ppm K

X = 268.2 g KNO3Calcular el N aportado por el KNO3:

100 g KNO3 aportan 13 g N

268.2 g KNO3 X = 34.9 ppm Nd) Nitrgeno.El triple 17 aporta 183.2 ppm N y el KNO3 aporta 34.9, por lo que hacen falta 81.9 ppm para completar las 300 requeridas. La fuente de N elegida es NH4NO3 (34-0-0):

34 g N estn contenidos en 100 g de NH4NO3

81.9 ppm N

X = 240.9 g de NH4NO3Por lo tanto, para preparar 1000 L de una solucin nutritiva que aporte 300 ppm N, 80 ppm P y 250 ppm K se necesitan:

1078 g de triple 17

268.2 g KNO3

240.9 g de NH4NO3Ejemplo 2.Suponiendo que se necesitan preparar 1000 L de una solucin de macronutrimentos para el cultivo de lechuga segn las recomendaciones del Dr. Resh citadas en el cuadro 37:165 ppm N-NO3- 50 ppm P210 ppm K200 ppm Ca 40 ppm Mg113 ppm SFertilizantes disponibles:Multi NPK (13-2-44)MAP (11-52-0)Nitrato de magnesio hexahidratado (11-0-0-9.5Mg)Nitrato de calcio tetrahidratado (15-0-0-19Ca)Nitrato de potasio (13-0-44)Superfosfato de calcio simple (0-20-0-11 S-19 Ca)Sulfato de potasio (0-0-50-17S)Para que queden expresados en partes por milln (ppm), los clculos se harn en g por cada 1000 L de disolucin.a) Magnesio. Debido a que son limitadas las fuentes de magnesio, se iniciar el clculo por el fertilizante que aporta este nutrimento.La composicin del Mg(NO3)2.6H2O es (11-0-0-9.5Mg), por lo que:

100 g Mg(NO3)2.6H2O contiene 9.5 g de Mg

X

40 ppm MgX= 421 g Mg(NO3)2.6H2OCalcular el N aportado:

100 g Mg(NO3)2.6H2O contiene 11 g de Mg

421 g Mg(NO3)2.6H2O

X

X= 46.3 ppm Nb) Calcio a partir de superfosfato de calcio simple (0-20-0-11 S-19 Ca).100 g de superfosfato contiene 19 g de Ca

X

200 ppm CaX=1052.6 g superfosfatoCalcular el P aportado, pero previamente calcular el %P:

20% P2O5 x 0.436 = 8.72%P100 g de superfosfato contiene 8.72 g de P1052.6 g de superfosf.

X

X= 91.79 ppm PAl comparar la aportacin de P con los requerimientos, ste se excede, por lo que el clculo debe ser en base a este elemento.

100 g de superfosfato contiene 8.72 g de P

X

50 ppm P X=573.4 g superfosfatoCalcular el Ca aportado:100 g de superfosfato contiene 19 g de Ca

573.4 g de superfosfato

X

X= 108.9 ppm CaCalcular el S aportado:100 g de superfosfato contiene 11 g de S

573.4 g de superfosfato

X

X= 63.07 ppm Sc) Calcio restante usando Nitrato de calcio (15-0-0-19Ca).Calcular el calcio faltante: Requerimiento Ca 200 ppm 108.9 ppm que aporta el superfosfato = 91.1 ppm Ca.

100 g de Ca(NO3)2 contienen 19 g Ca

X

91.1 ppm CaX= 479.48 g Ca(NO3)2Calcular el aporte de N:

100 g de Ca(NO3)2 contienen 15 g N

479.48 g Ca(NO3)2

X

X= 71.9 ppm Nd) Nitrgeno faltante con KNO3 (13-0-44)El aporte de N con Mg(NO3)2.6H2O y Ca(NO3)2 es, respectivamente, 46.3 y 71.9 ppm, por lo que todava se necesitan 46.8 ppm N para cubrir el requerimiento:

100 g de KNO3 contienen 13 g N

X

46.8 ppm N

X= 360 g KNO3Calcular el aporte de K, una vez calculado el % K:

44% K2O x 0.83 = 36.5 % K

100 g KNO3 contienen 36.5 g K

360 g KNO3

X

X= 131 ppm Ke) Potasio faltante con K2SO4 (0-0-50-17S)El requerimiento de K es de 210 ppm, por lo que faltan 79 ppm.Convertir % K2O a % K:

50% K2O x 0.83 = 41.5 % K

100 g K2SO4 contienen 41.5 g K

X

79 ppm K

X= 190.3 g K2SO4Calcular el aporte de S:

100 g K2SO4 contienen 17 g S

190.3 g K2SO4

X

X= 32 ppm Sf) Azufre. El aporte de S por el superfosfato y el K2SO4 es, respectivamente, 63.1 y 32 ppm, lo que suma 95.1 ppm. El requerimiento es de 113, pero el S no se necesita aportar en cantidades precisas. Adems, si se considera que todava falta ajustar el pH, puede usarse H2SO4 y varios de los micronutrimentos se agregan como sulfatos.Por lo tanto para preparar 1000 L de una solucin de macronutrimentos para cultivo de lechuga segn la frmula del Dr. Resh, son necesarios los siguientes fertilizantes:

421 g Mg(NO3)2.6H2O

573.4 g de superfosfato de calcio simple

479.48 g Ca(NO3)2

360 g KNO3

190.3 g K2SO4Si el volumen de la disolucin es diferente a 1000 L, i.e. si el volumen es de 450 L se puede resolver con una regla de tres,:

421 g Mg(NO3)2.6H2O se disuelven en 1000 L

X

----------------------- 450 LX=189.5 g Mg(NO3)2.6H2O

573.4 g superfosfato de calcio simple (0.45) = 258 g de superfosfato simple

479.48 g Ca(NO3)2 (0.45) = 215.8 g

360 g KNO3 (0.45) = 162 g

190.3 g K2SO4 (0.45) = 85.6 gEJEMPLOS DE FERTILIZANTES COMERCIALES Y COMPOSICIN

AKAPHOS(13-40-13)

Pro 46 mezfer vigorH3PO4 60%, P2O5 46%, Fe 700 ppm, Zn 400 ppm, Mn 170 ppm, Cu 25%

Solucalcium Ca(NO3)2 + NH4NO314.5 N-NO3, 1 N-NH4, 27.5 CaO, 19.6 Ca

Multi KS(12-0-46 + 4SO3)

NKS KNO3 + S(12-0-45 + 1SO4)

Multi NPK (Haifa)(13-2-44) 13% N-NO3, 2% P2O5, 44%K2O

Fosfato monoamnico(11-48-0)

Sulfato de magnesio monohidratado(S= 22.99, MgO= 28.28)

MnSO4 Mn 32%

CuSO4 5H2OCu 25.20% 99% pureza

ZnSO4 H2OZn 34.28% S 17.14%

6.2.2 Clculo de Micronutrimentosa) HierroSulfato ferroso FeSO4(7H2OMasa molecular: 278 g/mol (del cuadro 16 17)

Peso atmico de Fe = 55.85 g/mol (del cuadro 18)

S = 32.06 Calcular la cantidad de este fertilizante necesario para aportar 4 ppm Fe:

278 g de FeSO4(7H2O disueltos en 1000 L de agua aportan 55.85 ppm Fe

X

(((((((((((( 4 ppm Fe

X = 278 x 4 = 19.9 g de FeSO4(7H2O

55.85b) ManganesoSulfato de manganeso MnSO4(4H2OMasa molecular:223.06 g/mol (del cuadro 14 15)

Peso atmico Mn54.94 (del cuadro 18)Calcular la cantidad de este fertilizante necesario para aportar 1 ppm Mn:

223.06 g de MnSO4(4H2O disueltos en 1000 L de agua aportan. 54.94 ppm Mn

X

(((((((((((( 1 ppm Mn

X = 223.06 x 1 = 4.06 g de MnSO4(4H2O

54.94c) CobreSulfato cprico CuSO4(5H2OMasa molecular:249.7 g/mol

Peso atmico Cu:63.54 Calcular la cantidad de CuSO4(5H2O necesario para aportar 0.5 ppm Cu

249.7 g de CuSO4(5H2O disueltos en 1000 L de agua aportan. 63.54 ppm Cu

X (((((((((((( 0.5 ppm Cu

X = 249.7 x 0.5 = 1.97 g de CuSO4(5H2O

63.54d) ZincSulfato de zinc ZnSO4(7H2OMasa molecular:287.5 g/mol

Peso atmico de Zn 65.37 g/molCalcular la cantidad de sulfato de zinc necesario para aportar 0.5 ppm Zn:

287.5 g de ZnSO4(7H2O disueltos en 1000 L de agua aportan... 65.37 ppm Zn

X (((((((((((( 0.5 ppm Zn

X = 287.5 x 0.5 = 2.2 g de ZnSO4(7H2O

65.37e) BoroEste elemento se aportar con cido brico: H3BO3Masa molecular:61.8 g/mol

Peso atmico de B:10.81 g/molDeterminar la cantidad del cido brico necesario para aportar 0.5 ppm Boro:

61.8 g de H3BO4 disueltos en 1000 L de agua aportan... 10.81 ppm B

X (((((((((((( 0.5 ppm BX = 61.8 x 0.5 = 2.86 g de H3BO3

10.81Resumiendo, para obtener las concentraciones sealadas anteriormente, se disolvern en 1000 L de agua:Para macronutrimentos:

Nitrato de calcio: 1228.0 g

Nitrado de potasio: 646.5 g

Sulfato de magnesio: 172.5 mlPara micronutrimentos:Sulfato ferroso: 19.9 g

Sulfato de manganeso: 4.1 g

Sulfato de cobre: 2.0 g

Sulfato de zinc: 2.2 g

Acido brico: 2.9 gLos micronutrimentos se pueden preparar como solucin madre a mayor concentracin, guardndola en un recipiente color mbar y agregando la necesaria para conseguir las concentraciones requeridas, en el inciso 6.3 se detalla el procedimiento para su preparacin.Cuadro 20. Rangos mnimo, ptimo y mximo de elementos y de los iones presentes en las soluciones nutritivas segn Schwarz, 1975, citados por Snchez, 1988.IonesMnimoptimoMximo

mg/L

Nitrato (NO3-)200300-9001000

Amonio (NH4+)---0-40100

Fsforo (P)3030-90100

Potasio (K+)150200-400600

Calcio (Ca2+)100150-400600

Magnesio (Mg2+)2525-75150

Sulfato (SO42-)150200-10001000

Cloro (Cl1-)30350600

Sodio (Na+)------400

Hierro (Fe2+)0.5-2

cido brico (H3BO3)0.2-15

Zinc (Zn2+)0.2-220

Cobre (Cu2+)0.1-25

Manganeso (Mn2+)1-515

Cobalto (Co2+)

Fluoruro (F1-)

Molibdeno (Mo6+)

Nota: Los guiones indican que el elemento no est presente y el espacio en blanco significa falta de informacin.Cuadro 21. Rangos mnimos, ptimo y mximo de elementos presentes en soluciones nutritivas hidropnicas segn Douglas, 1976, citado por Snchez, 1988.ElementoMnimoptimoMximo

(ppm)

Nitrgeno1503001000

Calcio300400500

Magnesio5075100

Fsforo5080100

Potasio100250400

Azufre2004001000

Cobre0.10.50.5

Boro0.515

Hierro2510

Manganeso0.525

Molibdeno0.0010.0010.002

Zinc0.50.51

6.3 Recomendaciones en la Preparacin de la solucin nutritiva6.3.1 Procedimiento para la preparacin de 3 L de solucin madre de micronutrimentosEs recomendable pesar por separado los micronutrientes en una solucin madre dadas las pequeas cantidades requeridas de los distintos fertilizantes (cuadro 22).a) Se agregan lentamente 30 ml de H2SO4 a 3 L de agua en un recipiente de vidrio mbar.b) Se agregan 150 g de FeSO4.7H2O en varias porciones poco a poco y se agita el recipiente hasta que se disuelva perfectamente la primera porcin. Despus de sta, se siguen agregando las dems porciones hasta su disolucin completa. De este modo se evita la precipitacin del FeSO4.7H2O. c) En el mismo orden que se menciona en el cuadro 22, se aaden lentamente las dems sales, se agita constante y vigorosamente de 15 a 20 min. el recipiente despus de agregar cada fertilizante.d) Despus de agregar todos los micronutrimentos la solucin madre est lista. Con 1 ml de esta solucin, se preparan 10 L de solucin nutritiva.Segn Gloria Cervantes (Profesora de la UNAM), los elementos de la solucin madre que ms precipitan son Fe y Mn.Cuadro 22. Cantidad de fertilizantes para preparar 3 L de solucin madre (Ordeana, L. J.)FuenteFrmulaCantidad (g)

Sulfato ferrosoFeSO4 7H2O150

Sulfato de manganesoMnSO4 4H2O60

cido bricoH3BO384

Sulfato de cobreCuSO4 5H2O6

Sulfato de zincZnSO4 7H2O6

Nota: Antes de disolver los microelementos indicados en este cuadro, se agregan 10 ml de H2SO4 por cada litro de solucin madre.6.3.2 Procedimiento para la preparacin de 1000 L de solucin nutritiva1. La cisterna o pileta se lava perfectamente con agua, jabn y cloro.2. Aforar la cisterna con 1000 L de agua.3. Acidificar el agua (cuando sta tiene un pH 7.0) agregando lentamente 50 ml de H2SO4, Nunca debe arrojar violentamente el cido para evitar que ste salpique y produzca graves quemaduras. Se debe agregar cido al agua, nunca agua al cido: no dar de beber agua al cido. Es importante agregar con cuidado el cido, de forma tal que el ltimo volumen se agregue paulatinamente revisando el pH, puesto que puede bajar repentinamente.4. Agitar el agua con la bomba.5. Medir el pH con papel indicador o potencimetro, dejndolo 5 min. en el agua para lograr una lectura precisa. Ajustar a 5.5 el valor del pH, agregando en pequeas cantidades el H2SO4 necesario.6. Los fertilizantes slidos se pesan por separado (cuadro 23).7. Los fertilizantes debern ser disueltos uno por uno, iniciando por el menos soluble y terminando por el ms soluble (segn el orden establecido en el cuadro 23). Para disolver cada fertilizante, se toma del agua aforada y acidificada de la cisterna en una cubeta. El fertilizante se divide en 3 4 porciones: cada porcin se va disolviendo dentro de una cubeta con un agitador, despus que se ha disuelto una parte del producto, se vaca en la cisterna. Esta operacin se repite de 2 a 4 veces hasta lograr que cada producto se disuelva perfectamente. En caso de que queden residuos muy duros en el fondo de la cubeta, se macera con el agitador hasta lograr una completa disolucin. Se recomienda paciencia para realizar este procedimiento. 8. En una probeta se agregan 100 ml de solucin madre a los 1000 L de solucin nutritiva en la cisterna.9. Se agita la solucin recin preparada con la bomba durante 5 min.10. Se ajusta nuevamente su pH a 5.5 agregando la cantidad necesaria de H2SO4.11. Se colocan correctamente las palancas del sistema de tuberas para el riego por goteo o por subirrigacin.Cuadro 23. Cantidad de fertilizantes necesarios para 1000 L de solucin nutritiva.ORDEN DE DILUCINCOMPUESTOOPCIN1OPCION 2OPCION 3**OPCION 4OPCION 5OPCION 6

1cido sulfrico50 ml*----50 ml*--50 ml*

2cido fosfrico--175 ml175 ml--175 ml--

3Sulfato de potasio551 g----558 g558 g--

4Fosfato monoamnico297 g----297 g----

5Nitrato de potasio140 g650 g650 g----388 g

6Fosfato monopotsico----------351 g

7Sulfato de magnesio 950 g950 g--950 g--950 g

8Nitrato de magnesio----605 g--605 g--

9Nitrato de amonio------154 g126 g103 g

10Nitrato de calcio1230 g1230 g1025 g1230 g1230 g1230 g

11***Solucin madre de micronutrimentos100 ml100 ml100 ml100 ml100 ml100 ml

*Ajustar el pH cuando el agua a usarse tiene un pH=7.**Opcin 3: podra presentarse alguna deficiencia de Ca.*** Con 1 ml de solucin madre, se preparan 10 L de solucin nutritiva.El H3PO4, en general, mantiene adecuadamente el pH de la solucin, sin embargo, es necesario checarlo cada 3 das en sistemas cerrados y semanalmente en sistemas abiertos.6.3.3 Aforo y ajuste de pH de la solucin nutritivaLa primera recomendacin es aforar la solucin nutritiva y ajustar su pH a 5.5 cada 3er. da. El tezontle libera ciertas sales y hay un ligero lavado de los mismos, lo que alcaliniza la solucin requiriendo la adicin de 15 ml de H2SO4 aprox. para bajar en una unidad el valor del pH de 1000 L de solucin nutritiva.La prctica de los riegos pesados cada semana, mediante subirrigacin, tiene como finalidad tambin, lavar el exceso de sales que se acumulan en el sustrato durante los riegos por goteo.A nivel comercial, existen disponibles equipos de fertigacin que utilizan soluciones concentradas de macronutrimentos y de micronutrimentos (tambin conocidas como oligoelementos o elementos traza) que mediante dosificadores inyectan al flujo de agua de riego la solucin concentrada de nutrimentos, para realizar el riego de las plantas. Generalmente estn equipados con 3 tambos con su dosificador respectivo en los que se preparan cada una de las soluciones concentradas: una para SO42-, otra para NO3- y una para micronutrimentos.6.4 Riego y manejo de la solucin nutritivaEl riego en el sistema hidropnico est ntimamente asociado al suministro de nutrimentos a las plantas, es decir, se riega con solucin nutritiva. En un sistema cerrado la solucin nutritiva que se aplica a las plantas se recicla cambindose o restituyndose peridicamente. Este sistema reduce los problemas de contaminacin ambiental y propicia el mximo aprovechamiento de agua y nutrimentos.Su duracin y frecuencia depende de factores como variacin en la temperatura, intensidad de iluminacin, tipo de sustrato utilizado, fase fenolgica del cultivo y la especie y/o la variedad cultivada.En distintas variedades de tomate, la frecuencia es de 2 riegos/da, con una duracin de 10 min/riego para ajustar el suministro de 1 L solucin/planta diariamente. En das de gran nubosidad slo se aplica un riego, por el contrario, en das de intenso brillo solar se puede aplicar ms de 1 L solucin/planta aumentando la frecuencia y duracin del riego. En un sistema abierto por goteo, con tezontle en bolsas de 6 L e intenso brillo solar se deben hacer riegos de 5 a 8 min. cada hora de 9:00 a 16:00 h. El consumo de agua de una planta de 40 cm. de altura es de aproximadamente 250 ml/da, aumentando sus requerimientos a medida que se desarrolla.Cuando se cuenta con riego por goteo en sistema abierto es recomendable permitir el drenaje de al menos 20% de la solucin nutritiva para disminuir acumulacin de sales.6.5 Formulaciones de Soluciones Nutritivas y fuentesEn los cuadros 24 al 47 se muestran las concentraciones y las fuentes citadas o usadas por diferentes autores para la preparacin de soluciones nutritivas, los cuales pueden ser de utilidad prctica.Cuadro 24. Frmula estndar para cultivo en grava en Japn. Douglas, 1976.Salesg/1000 L de agua

Nitrato de potasio810

Nitrato de amonio320

Sulfato de magnesio (sal de Epsom)500

Superfosfato simple580

Micronutrimentosvariable

Cuadro 25. Frmula para usarse cuando Ca y Mg estn presentes en el agua de riego (aguas duras). Douglas, 1976.Salesg/1000 L de agua

Fosfato de amonio199


Sulfato de amonio142

Nitrato de amonio85

MicronutrimentosVariable

Cuadro 26. Frmula lago. Ellis y Swaney, 1963.Salesg/1000 L de agua

Sulfato de magnesio 780

Superfosfato triple405


Sulfato de calcio1425


Cuadro 27. Frmula shell. Fuente: Ellis y Swaney, 1963.Salesg/1000 L de agua

Sulfato de magnesio (sal de Epsom)520





Cuadro 28. Frmula California. Fuente: Ellis y Swaney, 1963.Salesg/1000 L agua

Sulfato de magnesio520


Fosfato monoamnico120

Nitrato de calcio720


Cuadro 29. Frmula compuesta de cidos y bases propias para experimentos de nutricin vegetal. Fuente: Turner y Henry, 1946.Compuestoppm

cido sulfrico379

cido ntrico227

cido fosfrico394

Hidrxido de potasio143

Hidrxido de amonio155

xido de calcio140

xido de magnesio165


Cuadro 30. Frmula de Withrow propuesta por Turner y Henry, 1946.Salesg/1000 L agua

Sulfato de magnesio (anhidro)65





Cuadro 31. Frmula bsica para el mtodo de fertilizacin en seco de cultivo en agregado. Fuente: Adaptado de Bentley, 1959. (Para preparar 10 Kg. mezclar uniformemente)CompuestoCantidad

Sulfato de amonio4.4 Kg.

Superfosfato simple1.6 Kg.

Cloruro de potasio1.4 Kg.

Nitrato de sodio1.2 Kg.

Sulfato de magnesio1.4 Kg.

Sulfato de ferroso75 g

cido brico12.5 g.

Sulfato de manganeso12.5 g.

Microelementosvariable

Aplicar 17 gr/ m2 por semanaCuadro 32. Frmula de Israel, segn Bentley, 1959.Salesg/ 1000 L agua

Nitrato de sodio700


Sulfato de potasio750



Sulfato de ferroso5

Brax20

Sulfato de manganeso1

Sulfato de cobre0.1

Sulfato de zinc0.1

Cuadro 33. Frmula de verano para E.U., segn Harris, 1974. Proporciona en ppm: N-180, P-63, K-410, Ca- 220 y Mg-50Salesg/ 1000 L agua







Cuadro 34. Frmula de invierno para E.U., segn Harris, 1974. Proporciona en ppm: N-104, P-63, K-410, Ca- 220 y Mg-50Salesg/ 1000 L agua








Cuadro 35. Frmula para Inglaterra, segn Harris, 1974. Proporciona en ppm: N-200, P-88, K-200, Ca- 270 y Mg-50Salesg/ 1000 L agua


Nitrato de sodio640






Cuadro 36. Frmula bsica propuesta por Saunby, 1959. Proporciona en ppm: N-130, P2O5-100, K2O-120, MgO-40 y Fe3-.Salesg/ 1000 L agua

Nitrato de sodio845




Sulfato de hierro7


Cuadro 37. Composicin de la solucin de nutrimentos (mg/L). Resh, 1996.ReferenciapHCaMg NaKN como NH4+N como NO3-P como PO43-S como SO42-Cl- Fe2+Mn2+Ca2+Zn2+ BMo

Knop, 1865244241082065732Traza

Shive, 1915208484562148448640Traza

Hoagland, 19196.820099122841584412518Lo necesario

Iones & Shive,192129217210239204652770.83

Rothamsted6.2116485931391171571780.250.2

Hoagland & Snyder,1933,1938200482342103164-1Lo necesario0.10.0140.010.10.016

Hoagland & Arnom, 1938160482341419631640.63 semana0.50.020.050.50.01

Long AshtonSoln5.5134-363013014041483.55.660.550.0640.0650.50.05

6.03002952842.8

Eaton, 19312407211716893960.80.5

Shive & Robbins, 1942605392117564670107Lo necesario0.150.15-0.1

Robbins, 19462004819519631640.50.250.020.250.250.01

While, 19434.850727065474140311.01.670.0050.590.260.001

Duclos, 19575.513672234210273230.250.150.250.42.5

Tumanos, 19606.7300-50050150100-15080-10064420.50.050.10.50.02

A.J. Abbott6.521050200150601475.60.550.0640.0650.50.05

E.B. Kidson5.53405435234208571147520.250.050.050.50.1

Purdue A20096390287063607200.30.020.050.5

1948 B2009639028140634471.00.30.020.050.5

Cuadro120963901422463641.00.30.020.050.5

Schwartz,Israel12443312*9893160

California16048234151963164

New Jersey180559020.51267196

South Africa3205030020065

CDAA13122209339336.729.51881.70.80.0350.0940.460.027

SaanichtonB146222093313536.729.51881.70.80.0350.0940.460.027

B.C. CanadC146222093317736.729.51.70.80.0350.0940.460.027

Dr. PilgrimC27254.3-400-143.493237.5-----

ElizabethB20440.7-300-107.669.75178.1-----

N.C.U. USAA13627.15-200-71.746.5118.75-----

Dr. H. ReshC19744-4003014565197.5-20.50.030.030.50.02

Univ of B. C.B14833-3002011055144.3-20.50.030.030.50.02

VancouverBC Canad, 1971A98.522-20010804083.2-20.50.030.030.50.02

Dr. H.M. Resh Formulacin estacin seca para trpicos25036-2005317760129-50.50.030.050.50.02

Estacin hmeda,1984 (lechuga) Dr. H. M. Resh15050-150321155052-50.50.030.050.50.02

Formulacin para lechugas Florida, Calif. 1989 1993 Dr. H. M. Resh Pepinos20040-2102516550113-50.50.10.10.50.05

Florida 1990 Plntulas (0-10 das)10020-17531282726-20.80.070.10.30.03

10 das hasta 1er desarr del fruto22040-35072675553-30.80.070.10.30.03

Madurez. Despus del 1er desarr del fruto.20045-40072555582-20.80.10330.40.05

Samperio, 1977, seala haber comprobado personalmente algunas frmulas estticas.Cuadro 38. Frmula esttica para el cultivo de ajo y cebolla: para disolver en 100 L de agua. NombreCantidad (gr)


Fosfato de amonio17

Cloruro de calcio90


Sulfato ferroso3

Nitrato de sodio80

Sulfato de manganeso0.5

Sulfato de zinc0.5

Sulfato de cobre0.1

cido brico0.2

Cuadro 39. Frmula esttica para frijol y girasol: para disolver en 100 L de agua. NombreCantidad (gr)


Fosfato de amonio15

Cloruro de calcio8


Sulfato ferroso2

Nitrato de sodio75


Sulfato de zinc0.1

Sulfato de cobre0.1

cido brico0.1

Cuadro 40. Frmula esttica para el cultivo de rosas: para disolver en 100 L de agua. NombreCantidad (gr)


Fosfato de amonio13

Cloruro de calcio63


Sulfato ferroso1.6

Nitrato de sodio54


Sulfato de cobre0.05

cido brico0.2

Cuadro 41. Frmula esttica para fresas y fresones: para disolver en 100 L de agua. NombreCantidad (gr)


Fosfato de amonio15

Cloruro de calcio84


Sulfato ferroso2

Nitrato de sodio75


Sulfato de zinc0.01

Sulfato de cobre0.02

cido brico0.2

Cuadro 42. Frmula esttica para tomate y jitomate: para disolver en 100 L de agua. NombreCantidad (gr)


Fosfato de amonio13

Cloruro de calcio73


Sulfato ferroso2

Nitrato de sodio64

Sulfato de zinc0.02

Sulfato de cobre0.2

cido brico0.01

Cuadro 43. Frmula esttica para dalias, crisantemos y otras flores de buen volumen y con abundancia de ptalos: para disolver en 100 L de agua.NombreCantidad (gr)

Nitrato de calcio50


Fosfato de amonio25


Sulfato frrico1

cido brico0.1

Cuadro 44. Frmula esttica para cultivar hongos (entre las especies ms recomendables estn las del gnero Agaricus): para disolver en 100 L de agua.NombreCantidad (gr)


Nitrato de sodio110


Fosfato de amonio25

As mismo, Samperio, 1997 seala que las frmulas dinmicas para elaborar una solucin nutritiva son aquellas que cambian la proporcin de varios nutrimentos a lo largo del proceso productivo de la planta, para reforzar las funciones en sus distintos periodos. Presentando las frmulas que personalmente ha desarrollado, experimentado y adoptado.Cuadro 45. Frmula general para germinacin prematura y el florecimiento de la planta en su periodo de crecimiento, disolver en 100 L de agua. NombreFrmulaCantidad (gr)

Nitrato de calcioCa(NO3)290

Sulfato de magnesioMgSO430

Fosfato monopotsicoKH2PO420

Nitrato de potasioKNO335

Sulfato de potasioK2SO415

Sulfato ferrosoFeSO4(7H2O10

Sulfato de manganesoMnSO4(4H2O1

cido bricoH3BO30.5

Sulfato de zincZnSO4.7H2O0.5

Sulfato de cobreCuSO4(5H2O0.5

Cuadro 46. Frmula general para el periodo de crecimiento, hasta el principio de la floracin, disolver en 100 L de agua.NombreFrmulaCantidad (gr)


Cloruro de calcioCaCl2. 6H2O70

Sulfato de magnesioMgSO4(4H2O50

Nitrato de sodioNaNO3100

Cloruro de amonioNH4Cl15

Fosfato clcicoCa3(PO4)230

Sulfato de cobreCuSO4(5H2O1

Sulfato de zincZnSO4.7H2O0.5

cido bricoH3BO30.5


Cuadro 47. Frmula general para la conservacin y aumento de la floracin, as como para lograr una mejor existencia y preservacin de los frutos, para disolver en 100 L de agua. NombreFrmulaCantidad (gr)

Nitrato de sodioNaNO3100

Cloruro de calcioCaCl2. 6H2O150


Sulfato de magnesioMgSO4(4H2O50

Cloruro de amonioNH4Cl20

Sulfato de cobreCuSO4(5H2O1


Fosfato clcicoCa3(PO4)27

Sulfato de zincZnSO4.7H2O1

Sulfato de manganesoMnSO4(4H2O5

6.6 Calidad del AguaAlgunos de los iones que se encuentran en el agua de riego son elementos nutritivos, como SO42-, Ca2+, Mg2+ y BO33+. La concentracin de estos elementos nutritivos no suele exceder la mencionada en las soluciones estndar.Los elementos nutritivos presentes en el agua de riego en forma inica, deben restarse de las soluciones nutritivas estndar. Otros iones presentes en el agua pueden ser absorbidos por las plantas en pequeas cantidades, pero pueden presentar en el agua concentraciones peligrosas para la planta, i.e. el in Cl- y el in Na+.Si existen cantidades superiores a las permitidas de Cl- y Na+ se genera un aumento de la salinidad del agua, incluso producir fenmenos de salinidad especfica como las interacciones del Cl-/ NO3- Na+/propiedades fsicas del suelo.Por ltimo pueden presentarse iones que no son elementos nutritivos para la planta ni son absorbidos por las mismas, pero que deben tenerse en cuenta en los clculos. La acumulacin de iones bicarbonato (HCO3-) puede hacer ascender marcadamente el pH, por lo que deben neutralizarse con cidos. La adicin de cidos al agua de riego que contenga bicarbonatos produce la siguiente reaccin:HCO3- + H3O+ ( 2 H2O + CO2 (Por lo tanto, para preparar la disolucin nutritiva se debe tener en cuenta la concentracin de nutrimentos en el agua de riego. Por ello, el primer paso para disear una disolucin fertilizante ser disponer de un anlisis fiable de la composicin del agua de riego.6.7 Acidificacin de las Soluciones NutritivasUna prctica normal en fertirrigacin consiste en la acidificacin de las soluciones nutritivas, en la mayora de las ocasiones se realiza mediante la adicin de cidos minerales. El poder amortiguador de las aguas de riego frente a la adicin de cidos depende casi exclusivamente de la presencia del ion HCO3-, que es la especie predominante del equilibrio del cido carbnico en disoluciones para pHs comprendidos entre 4 y 8, y es un factor determinante del valor de pH de la disolucin. La reaccin de neutralizacin que se produce en agua con bicarbonatos al adicionar un cido es la siguiente:HCO3- + H3O+ ( 2 H2O + CO2 (6.7.1 Ventajas de la Acidificacin de las Soluciones NutritivasEl ajuste de pH de la solucin de fertirrigacin proporciona dos ventajas importantes:1. Proporciona el pH idneo para maximizar la disponibilidad de los elementos nutritivos. En trminos generales, el pH de la solucin de fertigacin debe ajustarse en torno a 5.5; este pH sufre posteriormente cambios debidos a reajustes de equilibrio con el CO2 generado, que lo sita entre 6.0 y 6.5 a la salida de los emisores. Sin embargo este valor de pH debe modificarse para conseguir el definido como ptimo para la especie que se desee cultivar.2. Previene o elimina las obturaciones y depsitos en redes de riego y de emisores. Estas se producen fundamentalmente por tres causas diferentes. Fsicas. Qumicas. Biolgicas.6.7.2 Adicin de cidos a Soluciones con BicarbonatosLos cidos se inyectan en el sistema de fertirrigacin de la misma forma que un fertilizante, sin embargo hay que tener especial cuidado en los parmetros que controlan esta inyeccin y la capacidad del agua para amortiguar el efecto de la adicin de stos. Un miliequivalente (meq) de cido neutraliza un meq de base presente en el agua (generalmente HCO3-).Se sabe por experiencia que neutralizando totalmente los HCO3- presentes en el agua, disminuye drsticamente la capacidad amortiguadora de la misma y el pH desciende muy rpidamente por debajo de los lmites deseados con adiciones posteriores muy pequeas. Debido a esto, es conveniente neutralizar hasta dejar una concentracin de 0.3 a 0.5 meq de HCO3- con lo que el pH de la solucin nutritiva se situar entre 5.3 y 5.5 que se ha considerado como idneo para la solucin de fertirriego, ya que proporciona la mxima disponibilidad de nutrimentos en la rizsfera y disminuye la posibilidad de formacin de precipitados.6.7.2.1 Procedimiento qumico para reducir el pH en aguas de riego, adicionando cido sulfrico Ejemplo 1:Reduccin de pH a 7 de 2500 L de agua con un pH inicial de 8.5, usando H2SO4 concentrado, donde el anlisis qumico del agua reporta las siguientes concentraciones de aniones: CO32-= 0.0667 meq/L y HCO3- = 0.328 meq/L. Si el H2SO4 utilizado para la neutralizacin es concentrado, tiene una masa molecular (PM) de 98 g/ mol, densidad = 1.84 g/ml = 1840 g/L y una pureza de 96%.a) Calcular la concentracin molar (M) del H2SO4, a partir de su densidad y pureza.

Sustituyendo: b) Calcular la concentracin en meq/L del H2SO4:N= eq/L = Molaridad x valencia** en el caso de los cidos, la Normalidad = (M) (# H+)N H2SO4 concentrado = 18 M x 2N H2SO4 = 36 eq/L,Si 1 eq = 1000 meq, entonces 36eq/L = 36000 meq/Lc) Clculo de la alcalinidad totalLa alcalinidad total la constituyen los CO32-, HCO31- y los OH- del agua. Para calcular la concentracin de OH- se parte del pH del agua.pH + pOH = 14si el pH del agua es de 8.5, entonces el pOH es de 5.5la frmula de pOH es similar a la de pH:pOH = -log [OH-]sustituyendo el valor de pOH y despejando [OH-] se obtiene:

5.5 = -log [OH-]

[OH-] = antilog (5.5) = 10-5.5 = 0.00000316 mol/Lsi la valencia del in OH- es igual a 1, entonces la M es igual a la N (eq/L):

[OH-] = 0.00000316 eq/L = 0.00316 meq/L Para calcular la alcalinidad total, se suman el contenido de aniones en la solucin:Alcalinidad total = aniones = [CO32-] + [HCO31-] + [OH-] = 0.0667 +0.328 + 0.00316Alcalinidad total = 0.398 meq/Ld) Calcular el volumen de H2SO4, para neutralizar la alcalinidad.Para neutralizar una base con un cido es necesario igualar los equivalentes qumicos de ambos. Conociendo la concentracin de alcalinidad, se aplica la siguiente frmula para determinar el volumen de H2SO4 necesario para neutralizarlas N cido (V cido = N base ( V baseExpresado de otra manera:meq/L cido ( V cido = meq/L alcalinidad ( V aguaDespejando y sustituyendo:

Esto significa que se deben agregar 27.6 ml de H2SO4 concentrado para eliminar la alcalinidad existente de 2500 L de agua, cambiando su pH de 8.5 a 7. Ejemplo 2:Considerando la frmula anterior, cul ser la cantidad de H2SO4 diluido, necesario para neutralizar el pH de 10 m3 de agua con las mismas condiciones de CO32-, HCO31- y pH que en el ejemplo anterior?a) Calcular la concentracin del H2SO4 diluido:Se utiliza la siguiente frmula para conocer su nueva concentracin. M inicial V inicial = M final V finali.e., si se mezclan 10 l de H2SO4 conc. con 1000 L de agua, se despeja la M final:

Calcular la Normalidad: N= 0.178 M ( 2 = 0.356 N (eq/L)Convertir a meq/L:meq/L = 0.356 eq/L x 1000 = 356 meq/Lb) Sustituir en la ecuacin:

Ejemplo 3:Otro problema muy recurrente y de aplicacin prctica, consiste en calcular la cantidad de cido que hay que agregar para llevar el agua desde un pH inicial hasta un pH final, generalmente debajo de 7 para acidificar el agua.Qu volumen de H2SO4 concentrado se debe agregar a 1000 L de agua con un pH inicial de 8.5, si se quiere llevar hasta un pH final de 6?. Segn el anlisis qumico las concentraciones son: [CO32-] = 0.0892 meq/L y [HCO31-]= 0.953 meq/L. Se necesita reducir el total de CO32- a concentraciones mnimas de 0.000029 meq/L y de 0.309 meq/L para los HCO31-.Para determinar el grado final de CO32- y HCO31-, se consideran como base los valores mximos permisibles: [HCO31-]

calculos quim%agro (2)

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