INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRICOLAS Y PECUARIAS

CENTRO DE INVESTIGACION REGIONAL DEL NORESTE CAMPO EXPERIMENTAL PALMA DE LA CRUZ

PROBLEMAS DE SALINIDAD DE SUELOS IRRIGADOS DE LAS ZONAS

MEDIA Y ALTIPLANO DE SAN LUIS POTOSI

Folleto técnico No. 11 Febrero de 2001

SECRETARIA DE AGRICULTURA, GANADERIA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACION

SECRETARIO Javier Bernardo Usabiaga Arroyo

SUBSECRETARIO DE AGRICULTURA Y GANADERIA

Ing. Víctor Villalobos Arámbula

SUBSECRETARIO DE DESARROLLO RURAL Ing. Antonio Ruiz García

SUBSECRETARIO DE PLANEACION

Lic. Juan Carlos Cortes García

SUBSECRETARIO DE PESCA Jerónimo Ramos Saenz

INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES

FORESTALES, AGRICOLAS Y PECUARIAS DIRECTOR EN JEFE

Dr. Jesús Moncada de la Fuente

DIRECTOR GENERAL DE COORDINACION Y DESARROLLO Dr. Ramón A. Martínez Parra

DIRECTOR GENERAL DE LA DIVISION AGRICOLA

Dr. Rodrigo Aveldaño Salazar

DIRECTOR GENERAL DE LA DIVISION PECUARIA M.V.Z. Diego Braña Varela

DIRECTOR GENERAL DE LA DIVISION FORESTAL

Ing. José Luis Campos Hernández

DIRECTOR GENERAL DE ADMINISTRACION Dr. David Moreno Rico

CENTRO DE INVESTIGACION REGIONAL NORESTE

DIRECTOR REGIONAL Dr. Luis Angel Rodríguez del Bosque

DIRECTOR DE LA DIVISION AGRICOLA

Dr. Gilberto E. Salinas García

DIRECTOR DE LA DIVISION PECUARIA Y FORESTAL M.C. Asunción Méndez Rodríguez

DIRECTOR DE ADMINISTRACION

C.P. Manuel A. Ortega Vieyra

DIRECTOR DE COORDINACION Y VINCULACION ESTATAL EN SAN LUIS POTOSI

M.C. José Luis Barrón Contreras

JEFE DEL CAMPO EXPERIMENTAL PALMA DE LA CRUZ M.C. Víctor Maya Hernández

INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRICOLAS Y PECUARIAS

CENTRO DE INVESTIGACION REGIONAL DEL NORESTE CAMPO EXPERIMENTAL PALMA DE LA CRUZ

PROBLEMAS DE SALINIDAD DE SUELOS IRRIGADOS DE LAS ZONAS MEDIA Y ALTIPLANO DE SAN LUIS POTOSI

Dr. José Villanueva Díaz Investigador en Recursos Naturales y Salinidad

Alejandro Juárez López

Ex Alumno de la Carrera de Agroecología, Fac. Agronomía, UASLP

M.C. Agustín Hernández Reyna

Investigador en Recursos Naturales Forestales

Folleto Técnico Núm. 11 San Luis Potosí, S.L.P., México. Febrero de 2001

Financiamiento:

CONACYT-SIHGO FUENTE DE INFORMACION La información de esta publicación fue generada por el proyecto de investigación financiado por CONACYT-SIHGO

RN-1/96 MANEJO DE SUELOS CON PROBLEMAS DE SALINIDAD

En el proceso editorial de esta publicación participó el siguiente personal:

Comité Editorial del Campo Experimental Palma de la Cruz

Dr. Miguel Angel Martínez Gamiño M.C. Jorge Urrutia Morales

Revisión Técnica: M.C. Asunción Méndez Rodríguez

M.C. José Luis Barrón Contreras M.C. Victor Maya Hernández

Edición: M.C. Humberto Gámez Torres Tipografía: Ma Teresa Castilleja Torres Formación: Jaime L. Bautista Pacheco Fotografía: Archivo del Campo Experimental

Palma de la Cruz

SAGARPA-INIFAP-CIRNE Campo Experimental Palma de la Cruz Km 14.5 Carr. San Luis Potosí-Matehuala

Soledad de Graciano Sánchez, S.L.P. Oficinas: Av. Santos Degollado 1015 A

Col. Cuauhtémoc, C.P. 78270 San Luis Potosí, S.L.P.

Teléfono (4) 8137923 Fax (4) 8139151

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CONTENIDO Introducción Localización de los sitios de diagnóstico Zona de riego “El Barril” Zona de riego “Conejillos” Zona de riego “Llanos de Angostura” Procedimientos para obtención de muestras y análisis Criterios para clasificar variables físico – químicas Resultados Zona de riego “El Barril” Características físicas Características químicas Mejoradores para suelos con problemas de sodio Zona de riego “Conejillos” Características físicas Características químicas Mejoradores para suelos con problemas de sodio Zona de riego “Llanos de Angostura” Características físicas Características químicas Mejoradores para suelos con problemas de sodio Conclusiones Literatura Citada Anexo 1. Estudio de caso de las necesidades de yeso como mejorador de suelos sódicos

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PROBLEMAS DE SALINIDAD DE SUELOS IRRIGADOS DE LAS ZONAS MEDIA Y ALTIPLANO

DE SAN LUIS POTOSI

José Villanueva Díaz1

Alejandro Juárez López2

Agustín Hernández Reyna3

Introducción

Las áreas de riego de las Zonas Altiplano y Media de San Luis Potosí que comprenden una superficie aproximada de 59,214 ha, se encuentran sujetas a ensalitramiento continuo, producto principalmente de la pobre calidad del agua, baja eficiencia en su uso y en algunos casos al cultivo de suelos con presencia de iones sodio y cloruro en concentraciones elevadas. Se considera que cerca de 20,000 ha muestran problemas de salinidad en el suelo, lo que representa alrededor del 34% de la superficie actual de riego.

El incremento en la concentración electrolítica de la

solución del suelo se origina a consecuencia del uso de agua de mala calidad, cuyo exceso de sales se acumula paulatinamente en los primeros horizontes del suelo, provocando un incremento en el potencial osmótico y en la presencia de algunos iones que alcanzan concentraciones que llegan a ser tóxicas para algunos cultivos.

En San Luis Potosí no existe un registro secuencial

histórico relacionado a estudios físico-químicos de suelos, que permitan inferir en el tiempo y para un área o sitio en particular, el incremento anual en la salinidad. Sin embargo, este problema es notorio en varios sitios de las zonas de riego El Barril, Villa de Ramos, Llanos de Angostura, Río Verde y de otros sitios no considerados en este estudio, como por ejemplo Villa de Arista, donde existen terrenos que alguna vez fueron productivos y que actualmente se encuentran en estado de abandono debido a fuertes problemas de salinidad o como consecuencia del abatimiento de los mantos acuíferos.

1 Dr. Investigador del Campo Experimental Palma de la Cruz, INIFAP. 2 Ex-alumno de la Carrera de Agroecología de la Facultad de Agronomía de la UASLP. 3 M.C. Investigador del Campo Experimental Palma de la Cruz, INIFAP.

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Un estudio preliminar relacionado con la salinidad del suelo y agua, indica que en 1991 los suelos con problemas de sales en la zona de “El Barril”, constituían el 35%, mientras que en la región de “Llanos de Angostura”, el 63% de los sitios muestreados presentaban problemas de salinidad (Villanueva, 1991). El problema de salinidad que deriva en un incremento en la concentración electrolítica de la solución del suelo va en aumento, lo que se refleja en una disminución del potencial productivo de cultivos como: frijol, chile y otras hortalizas.

El objetivo del presente estudio fue conocer el grado de

salinidad de los suelos en las zonas de riego “El Barril”, “Conejillos” y “Llanos de Angostura”, ubicadas en el Altiplano y Zona Media de San Luis Potosí. Con base en ciertas determinaciones químicas, clasificar los problemas de salinidad para cada zona y proponer opciones de manejo que permitan abatir la concentración de sales. • Localización de los sitios de diagnóstico

Zona de Riego “El Barril”

Se localiza en el municipio de Villa de Ramos, en la

región occidental del estado e incluye las localidades de El Barril, Dulce Grande, Los Hernández y La Concepción (Figura 1). Tiene una superficie aproximada de 6,354 ha. Se encuentra ubicado a los 23° 00’ N, y 102°00’ WG, a una elevación de 2,000 m. La temperatura media anual es de 16.9 °C con una precipitación media anual de 400 mm (García, 1973). Esta zona de riego se clasifica como sobreexplotada, ya que existen 471 pozos que extraen 83.5 Mm3/año, mientras la recarga es de apenas 36 Mm3/año (Comisión Nacional del Agua, 1999). Las principales especies que se cultivan son: maíz, frijol y chile secos del tipo pasilla. La zona destaca en el ámbito estatal como el principal productor de chile seco y frijol con 6776 y 4071 ha/año, respectivamente (INEGI, 1998).

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Zona de Riego “Conejillos”

Se ubica al sur y sureste de Salinas, y comprende las comunidades Zacatón, Las Colonias, Conejillos y Peñon Blanco (Figura 1). Se localiza en las coordenadas geográficas 22° 31’ N y 101° 48’ WG, a una elevación superior a 2,100 m (Rzedowski, 1966). El clima se define como BS1kw´´(e), con una temperatura promedio anual de 16.9 °C y una precipitación media anual de 404 mm (García, 1973).

Esta zona comprende una superficie de 12,700 ha, de las cuales 643 ha (5%) se cultivan en condiciones de riego, con agua que en su mayoría proviene de norias. Los cultivos predominantes son maíz, frijol, chile, cebolla y jitomate, de los cuales la cebolla y el jitomate son los cultivos económicamente más importantes, por la cantidad de mano de obra que demandan y por la generación de divisas.

Zona de Riego “Llanos de Angostura”

Se localiza en el municipio de Río Verde, S.L.P. (Figura 1). Geográficamente se ubica a 21º 56´ N y 100 º00´ WG a una elevación entre 1050 a 1100 m. El clima se clasifica como BS1hw´´(w)(e)g (García, 1973). El terreno es plano o escasamente inclinado, de origen desértico lacustre, formado por depósitos aluviales de gran espesor, con un leve declive hacia el sur, el cual no basta para suministrar drenaje eficiente en la mayor parte del área (Rzedowski, 1966). Existe además, la presencia de un horizonte petrogypsico asociado con suelos salinos y salino-sódicos.

Llanos de Angostura, se encuentra ubicada dentro de la

zona geohidrológica 15, con una extracción anual estimada de 73.1 Mm3/año y una recarga de 66.2 Mm3/año, lo que la cataloga como sobreexplotada. Los principales cultivos de la región son el chile serrano, cebolla, frijol, maíz, garbanzo y alfalfa (INEGI, 1985). En el ámbito estatal esta región se cataloga como el principal productor de maíz y el cuarto en la producción de chile seco (INEGI, 1998).

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• Procedimientos para obtención de muestras y análisis

En cada zona de estudio se seleccionaron de manera aleatoria unidades de explotación (ranchos particulares, parcelas ejidales). Para cada unidad se colectaron muestras de suelo a las profundidades de 0 a 30 y de 30 a 60 cm, cuando era posible. Previo al análisis del suelo, cada muestra se secó a temperatura ambiente y se trituró y tamizó en malla 10 y 35, según el análisis requerido. Los análisis de laboratorio se realizaron siguiendo la metodología descrita por el Personal del Laboratorio de Salinidad de los E.U.A. (1973) y por la American Society of Agronomy (1986), los cuales consistieron en determinaciones de textura (método del densímetro de Bouyoucos), densidad aparente (método del terrón), materia orgánica (método de Walkey y Black), conductividad eléctrica (método del puente de Wheastone), potencial de hidrógeno ó pH (método del potenciómetro, rel 2:1), porciento de saturación (método de la pasta saturada); aniones solubles, carbonatos, bicarbonatos, cloruros y sulfatos con el método de titulación con ácido; cationes solubles, calcio más magnesio (método de titulación con EDTA), calcio, sodio y potasio con el método del flamómetro, carbonatos totales (método de titulación), cationes intercambiables (método de extracción con acetato de sodio y acetato de amonio) y capacidad total de intercambio con el método de extracción con acetato de sodio. • Criterios para clasificar variables físico-químicas

Se desarrollaron tablas de frecuencia para determinar la dominancia de algunas variables como textura, densidad aparente (g/cm3), conductividad eléctrica (dS/m), porciento de sodio intercambiable (PSI), pH, cationes intercambiables (Ca+2, Mg+2, Na+, K+) y porcentaje de materia orgánica (M.O.). La clasificación de la concentración de los cationes intercambiables se realizó con base en los rangos propuestos por la Junta de Extremadura, Conserjería de Agricultura y Comercio (1992) (Cuadro 1).

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Cuadro 1. Clasificación de cationes intercambiables con base en su concentración en miliequivalentes por 100 gramos (me/100).

Clase Ca+2 Mg+2 Na+ K+

Muy Bajo 0.0-3.5 0.0-0.6 0.0-0.3 0-0.25 Bajo 3.5-10.0 0.7-1.5 0.3-0.6 0.26-0.5 Normal 10.0-14.0 1.6-2.5 0.6-1.0 0.5-0.75 Alto 14.0-20.0 2.6-4.0 1.0-1.5 0.76-1.25 Muy Alto >20.0 >4.0 >1.5 >1.25 Fuente: Junta de Extremadura, 1992.

Con los datos de conductividad eléctrica (CE), pH y porciento de sodio intercambiable (PSI), expresado como el porcentaje de la relación entre sodio intercambiable (Na+ me/100 g) y capacidad total de intercambio (CIC) expresado en me/100 g de suelo, se procedió a clasificar el grado de salinidad de los suelos estudiados (Cuadro 2). Cuadro 2. Clasificación de suelos con base a valores de CE, pH y

PSI1.

Suelo CE (dS/m) pH PSI No Salino <4 <8.5 <15 Salino >4 <8.5 <15 Sódico no salino <4 >8.5 >15 Salino-sódico <4 >8.5 >15 1Fuente: Personal del Laboratorio de Salinidad de los E.U.A. 1973; Raycroft y Amer, 1995.

Para el caso de suelos clasificados como sódicos y salino-sódicos, se determinó la cantidad de yeso (CaSO4.2H2O) que es necesario aplicar para abatir el PSI a un nivel de 10% (Raycroft y Amer, 1995). Estos cálculos estimativos consideran que un equivalente de yeso es igual a 86 g, el cual tiene una pureza del 90% y una eficiencia de solubilidad del 75%.

La aplicación de agua adicional en suelos salinos es una

de las prácticas importantes para realizar la lixiviación de sales, a este respecto una unidad de agua aplicada removerá aproximadamente 80% de sales solubles en una unidad de suelo

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(Raycroft y Amer, 1995). Es decir, 10 cm de lámina removerán 80% de las sales solubles en 10 cm de suelo. Con base en lo anterior, la aplicación de agua con fines de lixiviación de sales se fundamentó en tal premisa. Resultados • Zona de riego “El Barril”

El estudio de esta zona consistió en el análisis de 79 muestras de suelo, colectadas principalmente en las comunidades de El Barril y la Dulce Grande, municipios de Villa de Ramos, San Luis Potosí. Características Físicas: La textura, que es una variable que influye en los procesos de infiltración, movimiento de agua en el suelo, capacidad de intercambio catiónico, capacidad de almacenamiento de agua en el suelo, etc., muestra predominio de texturas clasificadas como migajón arcillo arenoso (Cra) y migajón arenoso (Ca) (Cuadro 3). La presencia de altos porcentajes de arena en estos suelos, quizás ha retardado la acumulación excesiva de sales en la superficie del suelo, al permitir una lixiviación más rápida de las sales agregadas en cada riego. Cuadro 3. Clasificación textural de suelos en la zona de riego El

Barril.

Clasificación No. de muestras Porcentaje Migajón arcillo arenoso (Cra) 47 59.5 Migajón arenoso (Ca) 15 19.0 Arcilloso (R) 6 7.6 Migajón arcilloso (Cr) 4 5.0 Arcillo arenoso (Ra) 4 5.0 Migajón (C) 2 2.6 Migajón limoso (Cl) 1 1.3 Total 79 100

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La densidad aparente tiene valores normales, ya que un 68% (54) de las muestras se encuentra en el rango de 1.25-1.5 g/cm3, 20% (16) entre 1.0-1.25 g/cm3 y 12% (9) entre 1.5-1.8 g/cm3. Características químicas: La CE muestra el predominio de suelos sin alta concentración electrolítica (72%) y solo un 28% de las muestras pueden clasificarse con problema de sales (Cuadro 4). Cuadro 4. Valores de CE encontrados y su influencia en la

salinidad para la zona de riego El Barril.

Clase Rango (dS/m)

No. de muestras Porcentaje

No Salino <2 59 74.7 Ligeramente Salino 2.1-3.9 17 21.5 Salino 4.0 -7.9 3 3.8 Muy Salino 8.0-16.0 0 0.0 Total 79 100

Con relación al pH, más del 95% de las muestras tienen

valores superiores a 7.9 (Cuadro 5), lo cual posiblemente sea consecuencia de las altas concentraciones de Mg+2 y Na+

intercambiables presentes en las muestras analizadas. Cuadro 5. Valores de pH encontrados en los suelos de la zona de

riego El Barril.

Clase Rango No. de muestras PorcentajeNeutro 6.6-7.3 1 1.3 Medianamente básico 7.4-7.8 2 2.5 Básico 7.9-8.4 25 31.6 Ligeramente alcalino 8.5-9.0 38 48.1 Alcalino 9.1-10.0 13 16.5 Total 79 100

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El PSI mostró valores en el rango de <5 hasta >30, especialmente en algunos sitios de la Dulce Grande. Valores de PSI <15 se presentaron en 68% de las muestras, mientras que 32%, tuvieron valores de PSI >15.

Al integrar los valores de CE, pH y PSI para clasificar los

suelos en relación con problemas de salinidad, sodicidad, etc., se encontró que el 64.6% de los suelos no indican problemas de salinidad, aunque el 35.4% de los suelos si lo tienen (Cuadro 6). Cuadro 6. Diagnóstico de suelos con problemas de sales en la

zona de riego el Barril.

Clase No. de muestras Porcentaje No salino 51 64.6 Salino 3 3.8 Sódico no salino 25 31.6 Salino-sódico 0.0 0.0 Total 79 100 La presencia de casi una tercera parte de suelos sódicos en esta región se debe al predominio del Na+ intercambiable sobre los cationes Ca+2 y Mg+2, lo que influye marcadamente en las propiedades físicas del suelo y su influencia en el desarrollo de cultivos. Cuando se analizan suelos salinos y sódicos para determinar la composición de las sales solubles presentes, los cationes solubles proporcionan una determinación precisa del contenido total de sales. En este sentido, se encontró un predominio del ion Ca+2 con un promedio de 5.2 me/l, seguido por el ion Na+ (4.2 me/l) y Mg+2 (2.6 me/l), respectivamente. De los aniones el ion sulfato (SO4

-2) fue el dominante con un promedio de 8.3 me/l. Los cloruros (Cl-) muestran niveles superiores a 50 ppm, lo que puede afectar algunos cultivos sensibles (Bohn et al., 1985; Junta de Extremadura, 1992) De los cationes intercambiables el Na+ muestra niveles muy altos (>1.5 me/100g) en el total de las muestras analizadas (Cuadro 7); en tanto que el Ca+2 se encuentra en niveles bajos y el Mg+2 en niveles altos (Junta de Extremadura, 1992).

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Cuadro No. 7. Clasificación de los cationes intercambiables para la zona de riego El Barril.

Ca+2 Mg+2 Na+ K+Clase

Rango1 No

% Rango No % Rango No

% Rango No

%

Muy Bajo 0-3.5 1 1.3 0-0.6 2 2.6 0-0.3 0 0 0-0.25 0 0 Bajo 3.5-10.0 42 55.2 0.7-1.5 9 11.8 0.3-0.6 0 0 0.26-0.5 0 0 Normal 10.0-14.0 16 21 1.6-2.5 15 19.7 0.6-1.0 0 0 0.51-0.75 0 0 Alto 14.0-20.0 17 22.3 2.6-4.0 14 18.4 1.0-1.5 0 0 0.76-1.25 6 8 Muy Alto >20 0 0 >4.0 36 47.3 >1.5 76 100 >1.26 70 92 Total 76 100 76 100 76 100 76 100 1valores expresados en me 100/g

La materia orgánica constituye una fuente importante de nutrientes, influye en la estructura, en la capacidad de almacenamiento de humedad y en otras propiedades físicas del suelo. Para esta zona en particular, el 53% de los suelos se clasificó como bajos o pobres en materia orgánica, al presentar contenidos menores a 1.9% (Cuadro 8).

Cuadro 8. Contenido de materia orgánica para la zona de riego El

Barril.

Clase Rango Frecuencia Porcentaje Muy baja <1% 4 5.1 Baja 1-1.9% 41 51.9 Normal 2-2.5% 28 35.4 Alta 2.6-3.5% 5 6.3 Muy alta >3.6% 1 1.3 Total 79 100 Mejoradores para suelos con problemas de sodio: La estimación del mejorador a aplicar para un suelo de 30 cm de profundidad y una densidad aparente promedio de 1.36 g/cm3 y considerando un PSI deseado de 10%, se muestra en el Cuadro 9. En el anexo se describen los cálculos de la cantidad de mejorador requerido para un sitio en particular.

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Cuadro 9. Cantidad de yeso (SO4.H2O) que es necesario aplicar en suelos con problemas de sodio, para obtener un PSI deseado de 10% en la zona de riego El Barril.

Muestras Localidad PSI actual

(%) Na+

substituido (me/100 g)

Requerimiento de yeso (t/ha)

1050-1051 Dulce Grande 20.3 4.0 20.8 1052-1053 Dulce Grande 19.5 3.7 19.3 1054-1055 Dulce Grande 31.9 3.8 25.0 1056-1057 Dulce Grande 18.0 3.6 18.6 1060-1061 Dulce Grande 25.7 4.5 23.6 1064-1065 Dulce Grande 15.8 5.3 27.4 1147 El Barril 18.1 2.7 14.0 1430 El Barril 19.5 2.2 11.3 1431 El Barril 22.7 3.0 15.5 1434 El Barril 21.0 2.1 11.0 1436 El Barril 20.0 2.1 11.0 1437 El Barril 24.0 3.7 19.1 1443 El Barril 18.0 2.8 14.7 1446 El Barril 22.0 3.6 18.6 1448 El Barril 19.1 3.7 19.1 1449 El Barril 28.0 3.8 19.6 1451 El Barril 31.7 4.2 21.9 1453 El Barril 25.3 4.6 24.0 1455 El Barril 20.9 3.2 16.5 Media ± Desviación Estándar

22.1 ± 4.8 3.7 ± 0.9 19.4 ± 4.7

Del cuadro anterior se deduce que para esta zona en particular, se requiere en promedio 5.2 t de yeso/me de Na+ desplazado o aproximadamente 20 t/ha de yeso, lo que implica la aplicación de una lámina de 86 cm de agua para su incorporación en los primeros 30 cm de suelo. En el caso de que resulte impráctico o incosteable la aplicación de yeso, se pueden usar fuentes alternativas como ácido sulfúrico (H2SO4), Azufre (S), sulfato férrico ((SO4)3Fe2.9H2O), azufre y calcio (9%Ca+24%S), cloruro cálcico (Cl2Ca.2H2O) y nitrato cálcico ((NO3)2Ca.2H2O). En tal caso, se debe utilizar la cantidad de mejorador sustituto para igualar la cantidad de yeso estimado.

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Es importante considerar que en la aplicación de enmiendas a base de ácidos o formadores de ácidos, el calcio debe estar presente en el suelo en forma de carbonato de calcio (CaCO3). El azufre es excelente para rehabilitar suelos sódicos, sin embargo este compuesto debe sufrir en el suelo un proceso de oxidación bacteriana para formar sulfuro y ácido sulfúrico, este último compuesto reacciona con el CaCO3 para liberar calcio. Sin embargo, este proceso es lento y requiere al menos 30 días, período en el cual el suelo debe estar húmedo, aireado y con temperatura cálida (Ayers y Westcot, 1989). La aplicación directa de ácido sulfúrico al suelo como liberador de calcio, demanda extremar precauciones en su aplicación, debido a que es un material muy corrosivo y peligroso de manejar. • Zona de Riego “Conejillos”.

El estudio en esta zona consistió en el análisis de 24 muestras de suelo, colectadas en localidades de Las Colonias, Conejillos y Peñon Blanco. Características físicas. La clasificación textural predominante fue la de migajón (C) seguido por migajón arcilloso (Cr). En general, al igual que en El Barril, domina la textura media con elevados porcentajes de arcilla y de arena (Cuadro 10). La densidad aparente se ubicó en tres rangos: 1-1.25, 1.25-1.5 y 1.5-1.8 g/cm3, con más del 50% en el rango de 1.25-1.5 g/cm3. Cuadro 10. Clasificación textural de suelos en la zona de riego

Conejillos.

Clasificación No. de muestras PorcentajeMigajón (C) 9 37.5 Migajón arcilloso (Cr) 8 33.3 Migajón arcillo arenoso (Cra) 4 16.7 Migajón arenoso (Ca) 1 4.2 Arcilloso (R) 1 4.2 Arcillo arenoso (Ra) 1 4.1 Total 24 100

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Características químicas. La CE dominante en esta zona se encuentra en los rangos de 0-2 y 2-4 dS/m. Fundamentados únicamente en este parámetro, estos suelos se clasifican como no salinos a ligeramente salinos. Los valores de pH indican que casi el 90% de los suelos son básicos o alcalinos debido al dominio de cationes básicos en los sitios de intercambio (Cuadro 11). Cuadro 11. Valores de pH encontrados en los suelos de la zona de

riego Conejillos.

Clase Rango No. de muestras

Porcentaje

Neutro 6.6-7.3 3 12.5 Medianamente básico 7.4-7.8 7 29.1 Moderadamente alcalino 7.9-8.4 13 54.2 Fuertemente alcalino 8.5-9.0 1 4.2 Muy fuertemente alcalino

>9.1 0 0.0

Total 24 100

Los valores de PSI variaron desde menos de 1 hasta casi 20. El 16% de las muestras presentaron valores superiores al 15%, en tanto que 33.3% mostraron valores de entre 5 y 10% y el resto con valores inferiores al 5%.

La clasificación de suelos para esta región con

fundamento en los valores de pH, CE y PSI, indican pocos problemas de salinidad, aunque se detectaron problemas de sodicidad en un 16% de las muestras y de suelos con problemas de sales en un 4% (Cuadro 12). Existe evidencia de que muchos de los suelos no salinos pueden transformarse a salinos en un corto plazo, especialmente considerando la baja eficiencia en la aplicación del riego en esta región que contribuye a la acumulación paulatina de sales en los primeros horizontes del suelo.

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Cuadro 12. Diagnóstico de suelos con problemas de sales en la zona de riego Conejillos.

Clase No. de muestras Porcentaje

No salino 19 79.1 Salino 1 4.2 Sódico no salino 3 12.5 Salino-sódico 1 4.2 Total 24 100

Los iones solubles, que establecen la composición de las sales presentes y contenido total de sales, indican que el Ca+2 es el cation más abundante, con un promedio de 8.4 me/l, muy superior al Mg+2 y al Na+1 que tienen concentraciones de 2.9 y 4.2 me/l, respectivamente. La concentración de aniones fue de 1.3 me/l para CO-3, de 2.8 me/l para HCO3

-1 y de 6.3 me/l para SO4-2. De los

suelos muestreados, casi 80% presentan niveles altos de cloruros (>50 ppm), lo cual puede afectar el desarrollo de ciertos cultivos sensibles a este ion como fresa, aguacate, frutas con hueso, uva, etc. (Bohn et al., 1985).

De los cationes intercambiables, K+ y Mg+2 muestran

concentraciones elevadas, pero Ca+2 varió entre bajas y altas concentraciones; sin embargo, el Na+ tiene niveles clasificados entre altos a muy altos (>1.5 me/100 g) (Cuadro 13), lo que explica la presencia de un elevado porcentaje de suelos sódicos y la tendencia a un incremento de los mismos. Cuadro 13. Clasificación de los cationes intercambiables para la

zona de riego Conejillos.

Ca+2 Mg+2 Na+ K+Clase Rango1 No

% Rango No % Rango No

% Rango No

.

%

Muy Bajo 0-3.5 0 0 0-0.6 0 0 0-0.3 0 0 0-0.25 0 0 Bajo 3.5-10.0 4 33.3 0.7-1.5 1 8.3 0.3-0.6 0 0 0.26-0.5 1 8.3 Normal 10.0-14.0 3 25 1.6-2.5 1 8.3 0.6-1.0 1 8.3 0.51-0.75 0 0 Alto 14.0-20.0 4 33.3 2.6-4.0 4 33.3 1.0-1.5 4 33.3 0.76-1.25 3 25 Muy Alto >20 1 8.5 >4.0 6 50 >1.5 7 58.3 >1.26 8 66 Total 12 100 12 100 12 100 12 100 1valores expresados en me/100g

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El análisis de materia orgánica indica que 50% de las muestras, tiene niveles altos, en tanto que un pequeño porcentaje (7%) muestra niveles bajos (Cuadro 14). En esta zona muchos agricultores aplican dosis elevadas de estiércol (en ocasiones más de 20 t/ha/año), lo que ha favorecido el contenido elevado de este compuesto. Cuadro 14. Contenido de materia orgánica para la zona de riego

Conejillos.

Clase Rango Frecuencia Porcentaje Muy baja <1% 0 0 Baja 1-1.9% 1 7.1 Normal 2-2.5% 6 42.9 Alta 2.6-3.5% 4 28.6 Muy alta >3.6% 3 21.4 Total 14 100

Mejoradores para suelos con problemas de sodio. El cálculo de enmiendas requerido para corregir problemas de sodicidad, se determinó al considerar un abatimiento del PSI actual (el encontrado en las muestras originales de suelo) a un PSI de 10% (PSI deseado) en un suelo de 30 cm de profundidad con densidad aparente de 1.34 g/cm3. Se consideró al yeso como enmienda, con una pureza del 90% y una eficiencia de solubilidad del 75% (Cuadro 15). Cuadro 15. Requerimiento de mejorador (yeso) en suelos con

problemas de sodicidad para un PSI de 10%, zona Conejillos, Salinas.

Muestras Localidad PSI

actualNa+ substituido

(me/100 g) 1Requerimiento de yeso (t/ ha)

1241-1242 El Sauz, las Colonias 18.6 3.1 16.3 1259-1260 Los Problemas,

Conejillos 18.4 2.0 10.5

1261-1262 El Cuervo, Conejillos 19.7 2.4 12.3 Media ± Desv. Estándar 18.9 ±

0.6 2.5 ± 0.5 13.0 ± 2.7

1Pureza de yeso 90%, eficiencia de aplicación 75%

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Acorde a los resultados obtenidos, para abatir un PSI promedio de 18.9 a un PSI de 10, se requiere aplicar 13.0 t/ha de yeso. La cantidad de yeso calculada depende directamente de la presencia de los iones intercambiables Ca+2 y Mg+2 en el complejo coloidal. El Personal del Laboratorio de Salinidad de los E.U.A. (1973) considera que para substituir un miliequivalente de Na+ a una profundidad de 30 cm, se requieren 4.2 t/ha de yeso, tal cantidad difiere de la obtenida en este estudio donde por cada miliequivalente de Na+ se requieren 5.2 t/ha de yeso a 30 cm de profundidad. • Zona de Riego “Llanos de Angostura”

En esta zona, el estudio de los suelos consistió en el análisis de 36 muestras de suelo a diferentes profundidades, colectadas en localidades de Llanos de Angostura, Pastora, La Cofradía, Río Verde y Villa Juárez. Características físicas. El análisis de textura indicó que casi 50% de los suelos en esta zona corresponden a los tipo migajón limoso, seguidos por los arcillosos (23%) y en menor proporción los migajón (Cuadro 16), con una densidades aparente en el rango de 1.25 a 1.5 g/cm3. Cuadro 16. Clasificación textural de los suelos de la zona Llanos

de Angostura, Río Verde.

Clase No. de muestras Porcentaje Migajón Limoso 14 46.7 Arcilloso 7 23.4 Migajon Arcillo Limoso 4 13.3 Migajon Arcilloso 3 10.0 Migajon 1 3.3 Migajon Arcillo Arenoso 1 3.3 Total 30 100

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Características químicas. Llanos de Angostura, tiene valores altos de CE (Cuadro 17). Sólo 12% de los suelos están exentos de problemas de sales y casi 75% de las muestras se clasifican con ligeros problemas, lo que implica que sin un manejo adecuado, estos suelos pueden salinizarse (CE> 4 dS/m).

La salinidad en esta zona representa un grave problema,

ya que 12% de los suelos muestran valores de entre 4-8 dS/m, es decir salinos, en tanto que el 3% son muy salinos, lo que afecta a cultivos sensibles y medianamente tolerantes a las sales, al disminuir el agua disponible por efecto del incremento en la presión osmótica. Cuadro 17. Valores obtenidos para CE en la zona Llanos de

Angostura, Río Verde.

Clase Rango (dS/m) No. de muestras

Porcentaje

No Salino <2.0 4 11.8 Ligeramente Salino 2.0-3.9 25 73.5 Salino 4.0-7.9 4 11.8 Muy Salino 8.0-16.0 1 2.9 Total 34 100

Con relación a pH, se encontró dominancia de suelos alcalinos (Cuadro 18), al presentar un valor medio de 8.0, lo cual se debe a la abundancia de Ca+2, Mg+2 y Na+ intercambiables.

Cuadro 18. Valores obtenidos de pH en la zona Llanos de

Angostura, Río Verde.

Clase Rango No de muestras PorcentajeMedianamente básico 7.4-7.8 14 38.9 Básico 7.9-8.4 19 52.8 Ligeramente alcalino 8.0.5-9 3 8.3 Alcalino 9.1-10 0 0.0 Total 36 100

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Los valores de PSI fueron en su mayoría bajos, reflejándose en el valor medio de 6.8; sin embargo, se presentaron muestras que superaron un PSI >15.

Con base en valores de pH, PSI y CE se realizó la

clasificación de suelos, con los siguientes resultados. Los suelos sin problema aparente representan más del 80% de las muestras, en tanto que aquellos clasificados como salinos son apenas un 6 %, por abajo incluso de los salino-sódicos (Cuadro 19). Aunque a primera vista, estos porcentajes pudieran parecer bajos y que el sodio presente en los suelos es el principal obstáculo para su aprovechamiento agrícola, como se mencionó anteriormente un 74% de los suelos están propensos a salinizarse (>4 dS/m) si no se manejan adecuadamente. De hecho, esta zona es la que presenta el porcentaje más alto de suelos salinos y es también la que tiene el mayor potencial de salinización de las tres zonas en estudio.

Esto implica que deben realizarse una serie de acciones a

fin de controlar este problema; las cuales van desde la aplicación de láminas adicionales de lavado en cada riego, hasta la introducción de especies tolerantes a sales, sin olvidar que un 10% de las muestras presentó también problemas de sodio por lo que igualmente es aconsejable la aplicación de mejoradores que reduzcan la cantidad de sodio presente. Cuadro 19. Suelos con problemas de sales en la zona de riego

Llanos de Angostura, Río Verde.

Clase No. de muestras Porcentaje No salino 30 83.3 Salino 2 5.6 Sódico no salino 1 2.8 Salino-sódico 3 8.3 Total 36 100

Con relación a los cationes intercambiables (Cuadro 20), el Ca+2 presentó el valor más alto, 51.3 me/100g. Para este catión, el 70% de las muestras presentó valores muy altos; caso similar ocurrió para los cationes Mg+2, Na+1 y K+1.

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Cuadro 20. Clasificación de cationes intercambiales para la zona Llanos de Angostura, Río Verde.

Ca+2 Mg+2 Na+ K+Clase

Rango1 No

% Rango No % Rango No

% Rango No

%

Muy Bajo 0-3.5 0 0 0-0.6 0 0 0-0.3 0 0 0-0.25 0 0 Bajo 3.5-10.0 3 1 0.7-1.5 0 0 0.3-0.6 0 0 0.26-0.5 3 15.7 Normal 10.0-14.0 1 5 1.6-2.5 0 0 0.6-1.0 0 0 0.51-0.75 1 5 Alto 14.0-20.0 2 10 2.6-4.0 2 10 1.0-1.5 2 10 0.76-1.25 3 15.7 Muy Alto >20 14 70 >4.0 18 90 >1.5 18 90 >1.26 12 63 Total 20 100 20 100 20 100 19 100

1valores expresados en me/100g

El contenido de materia orgánica se clasifica como de nivel medio a rico (Cuadro 21). Lo anterior puede deberse a la incorporación de abonos orgánicos y residuos de cosecha una vez terminado el ciclo agrícola.

Cuadro 21. Contenido de materia orgánica en la zona de riego de Llanos de Angostura, Río Verde.

Clase Rango No. de muestras Porcentaje

Muy Pobre <1% 2 6.5 Pobre 1-1.9% 2 6.4 Medio 2-2.5% 8 25.8 Rico 2.6-3.5% 8 25.8 Muy Rico >3.6% 11 35.5 Total 31 100

Mejoradores para suelos con problemas de sodio. Debido al contenido elevado de Ca+2 y Mg+2 intercambiables, producto de elevadas concentraciones de yeso en el suelo, en general no se recomienda la aplicación de esta enmienda, sin embargo, ciertos sitios sí presentan problemas de sodicidad, en tal caso, se deben realizar los estudios específicos para determinar la cantidad de mejorador requerido. Una buena guía para lo anterior, es la estimación de requerimiento de mejoradores para las zonas “El Barril” y “Conejillos”, que indican una aplicación media de yeso de 5.2 t/me de Na+ a sustituir.

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Conclusiones • A pesar de que las tres zonas estudiadas muestran problemas

de salinidad en mayor o menor grado, estas difieren marcadamente en algunas de las características físico-químico analizadas.

• En el Barril predominaron texturas migajón-arcillo-arenoso y tipo migajón para Conejillos y Llanos de Angostura. La densidad aparente fue muy similar para la zona El Barril y Conejillos (1.34 y 1.36 g/cm3, respectivamente), pero difirió para Llanos de Angostura (1.25 g/cm3).

• Los valores dominantes de pH clasifican a las tres zonas como de tipo alcalino al presentar valores superiores a 7.3.

• En las tres zonas, se observó un bajo contenido de materia orgánica, por lo que es necesario enfatizar en su aplicación.

• En las tres áreas estudiadas se observó la presencia de altas concentraciones de aniones solubles. El ion cloruro superó 50 ppm, lo cual afecta el desarrollo de algunos cultivos sensibles.

• Al menos 80% de los suelos muestreados en Conejillos y Llanos de Angostura y 65% en El Barril, no muestran problemas de salinidad (suelos normales). Sin embargo, se detectaron problemas de sodicidad en 31% de los sitios en El Barril, 13% en Llanos de Angostura y 4% en Conejillos.

• En las tres zonas, se cree que la aplicación de láminas excesivas de agua a los cultivos ha producido un lavado de sales solubles, pero se ha incrementado el sodio intercambiable, con efectos negativos en algunas propiedades físicas del suelo y toxicidad para cultivos como frijol.

• La adición de mejoradores al suelo es importante para eliminar el sodio intercambiable en la matriz coloidal. A este respecto, la aplicación de 19.4 t/ha de yeso en el Barril y de 13.0 t/ha en Conejillos es deseable para obtener un PSI de 10. La presencia de altas concentraciones de yeso en el subsuelo en Llanos de Angostura, en general no hace deseable la aplicación de este compuesto.

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Literatura Citada American Society of Agronomy and Soil Science Society of America. 1986. Methods of Soil Analysis. Part 1 and 2. Agronomy (9). Ayers, R.S. and D.W. Westcot. 1989. Water quality for agriculture. FAO Irrigation and Drainage Paper 29 Rev. 1. FAO. Rome. Bohn, H.L., B.L. McNeal, and G.A. O’Connor. 1985. Soil chemestry. John Wiley & Sons. U.S.A. 344 pp. Comisión Nacional del Agua. Departamento de Aguas Subterrraneas. 1999. Condiciones geohidrológicas en los acuíferos del estado de San Luis Potosí. (documento interno). De la Peña, I. Sin fecha. Salinidad de suelos agrícolas: su origen, clasificación, prevención y recuperación. Boletín Técnico No. 10. SARH. García, E. 1973. Modificaciones al sistema de clasificación climática de Koppen (para adaptarlo a las condiciones de la República Mexicana). Offset Larios. México. UNAM. INEGI. 1985. Síntesis geográfica del estado de San Luis Potosí. México. 186 pp. INEGI. 1998. Anuario estadístico del estado de San Luis Potosí. Edición 1998. INEGI-Gobierno del Estado de San Luis Potosí. México. Pp. 367-380. Junta de Extremadura. Conserjería de Agricultura y Comercio. 1992. Interpretación de análisis de suelo, foliar y agua de riego. Consejo de abonado. Edit. Mundi-Prensa. Madrid. INEGI. 1985. Síntesis geográfica del estado de San Luis Potosí, México. 186 pp. Personal del Laboratorio de Salinidad de los E.U.A. 1973. Diagnóstico y rehabilitación de suelos salinos y sódicos. Editorial LIMUSA, México.

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Rycroft, D.W. and M.H. Amer. 1995. Prospects for the drainage of clay soils. FAO. Irrigation and Drainage Paper 51. Rome. 47 pp. Rzedowski, J. 1966. Vegetación del estado de San Luis Potosí. Acta Científica Potosina. Vol. 1 y 2. Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Villanueva Díaz J. 1991. Informe preliminar sobre la calidad de agua y salinidad de suelo en las áreas de riego El Barril, Villa de Ramos y Llanos de Angostura, Rioverde, San Luis Potosí. Reporte interno. Campo Experimental “Palma de la Cruz”, San Luis Potosí. CIRNE-INIFAP.

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Anexo 1. Estudio de caso de las necesidades de yeso (Ca2SO4.2H2O) como mejorador en suelos sódicos.

_____________________________________________________ Sitio: suelo sódico localizado en “El Barril”, Villa de Ramos. Profundidad de suelo: 30 cm Densidad aparente: 1.26 g/cm Cationes intercambiables en me/100 g: • Calcio (Ca+2): 8 • Magnesio (Mg+2): 5 • Sodio (Na+): 6.1 • Potasio (K+): 4.0 Capacidad total de intercambio (CTI): 23.1 me/100 g Cálculos PSI: (Na+/CTI)100 = (6.1/23.1)100 = 26.4% PSI deseado: 10% Na+ requerido: (PSI x CTI)/100=(10 x 23.1)/100=2.31/me 100 g. Na+ a ser reducido: (6.1 – 2.31) = 3.79 me/100 g = 37.9 me/kg. Volumen de suelo por hectárea a 30 cm de profundidad: 3,000 m3

Peso de suelo por hectárea a 30 cm de profundidad: 3,000 m3 x 1,260 kg/m3 = 3,780 000 kg. Na+ a ser reemplazado: 3,780,000 kg x 37.9 me/kg = 143,262,000 me Requerimientos de yeso puro (Ca2SO4.2H2O): Peso molecular del yeso en gramos: 172 g • Ca: 40 • S: 32 • O: 16 x 6: 96 • H: 1 x 4: 4 Debido a que un ion de Ca+2 sustituye a dos iones de Na+, un equivalente de yeso es igual a 86 g y un miliequivalente a 0.086 g. De esta manera para substituir 143,262,000 me de Na+, se requieren 143,262,000 x 0.086 g = 12,320532 g ó 12.3 t/ha de yeso puro. Finalmente, el requerimiento de yeso para este sitio, asumiendo una pureza del 90% de este compuesto y una eficiencia en su aplicación del 75%, será de: 12.3/(0.9 x 0.75) = 18.3 t/ha.

Impresión: Febrero de 2001 Tiraje: 500 ejemplares

Lugar: San Luis Potosí, S.L.P. Clave: INIFAP/CIRNE F-008

Folleto Técnico Núm. 11