Water
and nutrients saving by a closed soilless growing system on longlife tomato
During
the season 97/98, an open and a closed soilless growing system were compared,
using rockwool as substratum. The test was done on longlife tomato (Lycopersicum
esculentum M. cv. Madrila) and production, waste of water and
fertilizers and leaching of nitrate and phosphate ions were controlated.
Differences
in production between the two treatments were not significant and the waste
of water was reduced a 27,8 % reusing the drainage, from 389,3 L·m-2
in open system to 281,3 L·m-2 in closed system. Besides,
fertilizers saving in the second system was, in economic terms, of 43,5 %
and leaching of nitrates and phosphates were smaller in 92,3 and 96,7 %
respectively.
These
results show the large environmental interest of drainage reuse and the
viability of this technique in our area, at least using very good water.
However, a comparative economic study shows the system is not profitable
because disinfection of drainage is expensive.
Durante
la campaña 97/98 se han comparado dos sistemas de cultivo sin suelo,
utilizando como sustrato lana de roca, de los cuales uno funciona a solución
perdida y el otro permite la recogida y reuso del drenaje. El ensayo se ha
efectuado en un cultivo de tomate larga vida (Lycopersicum
esculentum M. cv. Madrila), controlando su producción, el gasto de agua
y fertilizantes y la pérdida de iones nitrato y fosfato por lixiviación.
No
se han encontrado diferencias significativas en producción entre ambos
tratamientos, y con el reuso del drenaje se ha conseguido reducir el gasto
de agua en un 27,8 %, pasando de los 389,3 L·m-2 del sistema
abierto a los 281,3 L·m-2 en el sistema cerrado. Asimismo, el
ahorro de fertilizantes en este segundo sistema ha sido, en términos económicos,
de un 43,5 %, y la lixiviación de nitratos y fosfatos ha resultado menor en
un 92,3 y 96,7 % respectivamente.
Estos
resultados demuestran el gran interés medioambiental que presenta el reúso
de los drenajes y la viabilidad de esta técnica en nuestra zona, al menos
utilizando aguas de muy buena calidad. Sin embargo, mediante la realización
de un estudio económico comparativo se observa que el elevado coste de la
desinfección del drenaje impide rentabilizar el sistema.
De
las 28.000 hectáreas de cultivos bajo plástico existentes en Almería, unas
1.700 hectáreas desarrollan su actividad como cultivos sin suelo, usando como
sustrato perlita y lana de roca principalmente. Ésta es una técnica en
expansión propiciada por el aumento de los costes de ejecución del enarenado
tradicional y las mayores posibilidades de control sobre el desarrollo del
cultivo y sobre los patógenos del suelo (2).
Los
incrementos en el gasto de agua y fertilizantes asociados a esta técnica de
cultivo y el efecto ambiental negativo sobre suelos y acuíferos derivados de
la lixiviación de solución nutritiva, inducen la necesidad de abordar el
estudio de sistemas cerrados en cultivos sin suelo que permitan resolver tales
problemas. Esto resulta especialmente importante en áreas como el Sureste
Peninsular, donde la disponibilidad de agua en cantidad y calidad adecuadas es
un factor limitante, o en aquéllas donde el riesgo de contaminación resulta
elevado, como es el caso de algunos países del centro y norte de Europa, en
los que ya se han desarrollado normas que obligan a implementar sistemas de
reuso de la solución nutritiva drenada (6). En este contexto se ha
considerado oportuno valorar la viabilidad técnica y económica de tales
sistemas de cultivo.
Algunos
trabajos previos realizados en el Sureste Peninsular aportan información
acerca de la viabilidad de la técnica (1, 4). Con el ánimo de contribuir al
mejor conocimiento de la misma y estudiar su gestión práctica, se están
desarrollando diversos trabajos al respecto en la Estación Experimental Las
Palmerillas de Caja Rural de Almería, presentándose en esta comunicación
los resultados obtenidos en un ensayo comparativo entre un sistema de cultivo
sin suelo a solución perdida y otro con reuso del drenaje.
El
ensayo se ha realizado en la Estación Experimental Las Palmerillas en un
invernadero asimétrico multitúnel compuesto de tres capillas orientadas en
dirección este-oeste y cubierto con polietileno térmico de 800 galgas de
espesor. La ventilación del invernadero se encuentra automatizada pero no
existen instalaciones de climatización.
El
sustrato empleado es lana de roca de primer año en forma de tablas con unas
dimensiones de 100 x 15 x 10 cm recubiertas con plástico bicolor. Estas
unidades de sustrato se colocan a lo largo de la línea de cultivo sobre
bandejas metálicas con una pendiente del 0,5 % que permiten la recogida del
drenaje hasta unas tuberías de PVC enterradas, las cuales a su vez lo
conducen hasta un pequeño depósito donde hay instalada una bomba sumergible.
Dicha bomba se activa mediante sensores de nivel y eleva el drenaje hasta un
depósito intermedio de 1500 litros de capacidad, desde el cual se trasvasa a
través de un equipo de desinfección de rayos ultravioleta hasta un depósito
de 5000 litros, donde se lleva a cabo su acumulación en espera de ser
reintroducido al sistema de riego.
Cuando
se activa la bomba de preparación de solución nutritiva, a su vez se conecta
otra que impulsa el drenaje hasta la aspiración de la primera, donde tiene
lugar la mezcla de dicho drenaje con el agua exterior. Para conseguir la
proporción deseada de ambos, existe una válvula motorizada en la tubería de
incorporación del drenaje capaz de regular su apertura en función de la
lectura efectuada por una sonda de conductividad situada a continuación del
punto de mezcla. El aporte de fertilizantes tiene lugar mediante un equipo
automático de fertirrigación con inyección por efecto Venturi, siguiendo
unas consignas de conductividad y pH establecidas, y se realiza posteriormente
a la mezcla de aguas. La solución nutritiva así obtenida se almacena en un
depósito de 1000 litros en espera de ser aportada al cultivo mediante otra
bomba cuando se activa el riego a la demanda. Se emplean tres goteros por
tabla, cada uno de los cuales cuenta con un caudal de 2 L·h-1.
La
instalación descrita está duplicada para evitar la mezcla de las soluciones
nutritivas y los drenajes correspondientes a los dos tratamientos comparados.
No obstante, en el caso del tratamiento a solución perdida, sólo se ha
recogido y acumulado el drenaje con el fin de analizarlo y conocer la
lixiviación de nutrientes producida.
El
ensayo se ha realizado con tomate larga vida (Lycopersicum
esculentum M. cv. Madrila) trasplantado el día 27/10/97 y ha finalizado
el 8/5/98. Las líneas de cultivo están separadas entre sí 2 m y tienen una
longitud de 6 m, colocándose en cada una de ellas 4 tablas de lana de roca. A
su vez en cada tabla se disponen 5 plantas, lo que determina una densidad de
1,67 plantas·m-2. El agua de riego utilizada en el ensayo tiene
una conductividad eléctrica de 0,4 dS·m-1, quedando expresada su
composición, junto con la de la solución nutritiva de partida, en la tabla
1. Se ha procurado que la solución nutritiva final resulte semejante en los
dos tratamientos (excepto para los elementos que han tendido a acumularse en
el sistema cerrado, como el magnesio o el sodio), para lo cual ha sido
necesario llevar a cabo reajustes más frecuentes en el aporte de
fertilizantes en el tratamiento con reuso en función de los análisis
efectuados semanalmente, debido a las variaciones que sufre el drenaje en su
composición. En ambos casos el porcentaje de drenaje ha sido de un 30 %.
La
identificación de los tratamientos es la siguiente: T1. Sistema
cerrado con reuso del drenaje; T2. Sistema abierto a solución
perdida. Para el control de la producción se establece un diseño estadístico
mediante bloques al azar con 2 bloques x 2 tratamientos x 3 repeticiones. Los
datos de producción se han sometido a un análisis de la varianza para un
nivel de confianza del 95 % (diferencias significativas para p < 0,05).
