¿Qué es la conductividad eléctrica (EC)?
La conductividad eléctrica (EC) de una sustancia se define como «la capacidad o potencia para conducir o transmitir electricidad». Sus unidades son miliSiemens por centímetro [mS/cm]. La conductividad eléctrica se considera una propiedad física, ya que la identidad de esta sustancia no cambia.
El flujo de carga suele referirse a la corriente eléctrica. Un metal, como el de un cable eléctrico, contiene una gran cantidad de electrones libres. Estos electrones transmiten la corriente eléctrica de uno a otro, como una fila de personas formando una cadena de cubos. A este tipo de metal se le llama conductor. Del mismo modo, los sólidos disueltos, que en la mayoría de los casos son sales inorgánicas, proporcionan al agua la capacidad de conducir una corriente eléctrica. Las sales disueltas forman iones con carga positiva y negativa, también llamados cationes y aniones. Por ejemplo, un tipo de sal contiene cloruro de sodio (NaCl), que forma electrolitos cuando se disuelve en agua, la mayoría de los cuales se convierten en iones, como se demuestra en la ecuación química.
Además de las sales de sodio, los sólidos disueltos incluyen potasio (K+), magnesio (Mg2+), calcio (Ca2+), sulfatos (SO42-) y bicarbonatos (HCO3-), entre otros. El agua pura o desionizada no contiene iones, por lo tanto no es un buen conductor de la electricidad. A medida que añadimos sales al agua, la conductividad eléctrica del agua aumenta. Así, midiendo la conductividad eléctrica del agua podemos determinar la cantidad total de sales disueltas o la salinidad del agua.
Además, la medición de la conductividad eléctrica no puede detectar todos los sólidos disueltos. Por ejemplo, no puede medir azúcares. Aunque el azúcar es soluble en agua, no forma iones, lo que significa que no es un electrolito. Esto significa que la conductividad eléctrica en el agua de irrigación solo puede medir la cantidad total de sales disueltas en el agua.
¿Cuál es la función de la EC en el agua de irrigación?
Las plantas requieren nutrientes para su crecimiento y desarrollo. La absorción y la composición de los nutrientes dependen del tipo de planta, del estadio de crecimiento y de las condiciones de crecimiento. Cada planta tiene su propia receta de nutrientes, que comprende las diferentes composiciones de nutrientes. Se añaden fertilizantes al agua de irrigación para proporcionar las composiciones de nutrientes deseadas para el crecimiento de la planta. Los fertilizantes suelen ser sales sólidas disueltas en agua que se convierten en iones, como iones de potasio (K+), iones de calcio (Ca2+) y nitratos (NO3-). La planta absorbe estos iones como nutrientes para su crecimiento y desarrollo. La siguiente tabla muestra una receta típica para tomates, incluida la concentración y las proporciones. Esta receta se ha establecido empíricamente a lo largo de los años, lo que proporciona la correlación entre la concentración de nutrientes en forma de iones disueltos y la medición de la conductividad eléctrica.
Nutriente | Nombre del nutriente | Receta típica para tomate |
NH4+ | Amonio | 1,20 mmol/l |
K+ | Ion potasio | 9,50 mmol/l |
Ca2+ | Ion calcio | 5,40 mmol/l |
Mg2+ | Ion magnesio | 2,40 mmol/l |
NO3- | nitrato | 16,00 mmol/l |
SO42- | Ion sulfato | 4,40 mmol/l |
PO43- | Ion fosfato | 1,50 mmol/l |
EC | Conductividad eléctrica | 2,63 mS/cm |
¿Cómo podemos medir la EC en el agua de irrigación?
Un sensor de EC se utiliza ampliamente para medir la conductividad eléctrica del agua. Se aplica una corriente eléctrica entre dos electrodos que están a una distancia específica entre sí. Puesto que los iones disueltos en la solución transportan la corriente, podemos determinar la cantidad de iones disueltos por la cantidad de corriente que medimos. Dado que la temperatura puede afectar la conductividad, debemos medir la temperatura del agua e incluir un algoritmo de compensación para garantizar lecturas precisas.
¿Cómo podemos determinar la EC en el agua de irrigación?
Los productores monitorean continuamente la composición de su agua de irrigación para lograr un Cultivo óptimo. La conductividad eléctrica (EC) puede ser un parámetro fiable para estimar y predecir la mezcla total de iones en el agua, dado que se conocen los fertilizantes presentes en la alimentación. Las unidades dosificadoras de fertilizante de Priva están controladas por EC. Por lo tanto, es crucial determinar la EC correspondiente para las mezclas de fertilizantes. Además, la conductividad eléctrica puede calcularse a partir de la concentración de iones en una solución acuosa ideal, tal como se expresa en la ecuación siguiente.
Donde:
EC = Conductividad Eléctrica,
∑ = Símbolo de sumatoria, que indica que se suman todos los términos que le siguen.
zi = El número de carga del ion i, que representa la cantidad de cargas (positivas o negativas) que transporta el ion.
ccat * i = La concentración del catión i en la solución.
En resumen, la conductividad eléctrica (EC) en el agua de irrigación es crucial para la salud de las plantas. Una EC baja puede provocar deficiencias de nutrientes, ya que no hay suficientes iones disueltos para que las plantas los absorban, lo que puede frenar su crecimiento. Por el contrario, una EC alta indica un exceso de sales, lo que dificulta que las plantas absorban agua incluso cuando está disponible.