UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA SUR

ÁREA DE CONOCIMIENTO DE CIENCIAS AGROPECUARIAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE AGRONOMÍA

T E S I S

CARACTERIZACIÓN AGRONÓMICA DEL AGUA DE RIEGO DEL CAMPO AGRÍCOLA EXPERIMENTAL DE LA UNIVERSIDAD

AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA SUR

QUE COMO PARTE DE LOS REQUISITOS

PARA OBTENER EL TITULO DE:

INGENIERO AGRÓNOMO

PRESENTA

RODOLFO ALBERTO SOSA Y SILVA CARBALLO

La Paz, Baja California Sur, México Abril de 2010

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA SUR ÁREA DE CONOCIMIENTO DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE AGRONOMÍA

T E S I S

CARACTERIZACIÓN AGRONÓMICA DEL AGUA DE RIEGO DEL CAMPO AGRÍCOLA EXPERIMENTAL DE LA UNIVERSIDAD

AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA SUR

QUE COMO PARTE DE LOS REQUISITOS

PARA OBTENER EL TITULO DE:

INGENIERO AGRÓNOMO PRESENTA

RODOLFO ALBERTO SOSA Y SILVA CARBALLO

COMISIÓN REVISORA

DR.C. LIBORIO FENECH LARIOS

PRESIDENTE

DR.C. SERGIO ZAMORA SALGADO

SECRETARIO

M.D. JUAN MANUEL LOZANO ROMERO

VOCAL

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA SUR ÁREA DE CONOCIMIENTO DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE AGRONOMÍA

T E S I S

CARACTERIZACIÓN AGRONÓMICA DEL AGUA DE RIEGO DEL CAMPO AGRÍCOLA EXPERIMENTAL DE LA UNIVERSIDAD

AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA SUR

QUE COMO PARTE DE LOS REQUISITOS

PARA OBTENER EL TITULO DE:

INGENIERO AGRONOMO PRESENTA

RODOLFO ALBERTO SOSA Y SILVA CARBALLO

COMITÉ DE ASESORES

DR.C. LIBORIO FENECH LARIOS

DIRECTOR

DR.C. ENRIQUE TROYO DIEGUEZ

DIRECTOR EXTERNO

DR.C. SERGIO ZAMORA SALGADO

CO-DIRECTOR

ÍNDICE

Introducción 1

Objetivo 2

Hipótesis 2

Antecedentes 2

Calidad del agua de riego 7

Contenido de sales en las aguas de riego 9

Criterios para la clasificación del agua de riego 11

Clasificación de las aguas por su salinidad 12

Materiales y Métodos 22

Reactivos 22

Métodos 23

Metodología 24

Toma de muestras 25

Determinación de pH 26

Procedimiento 27

Determinación de conductividad eléctrica CE 28

Procedimiento 28

Determinación de carbonatos y bicarbonatos solubles 29

Procedimiento para carbonatos CO3 29

Procedimiento para Bicarbonatos HCO3 30

Determinación de cloruros Cl 31

Procedimiento 31

Determinación de sulfatos SO4 32

Procedimiento 32

Determinación de Ca+Mg 33

Procedimiento 33

Determinación de calcio Ca 34

Valoración del EDTA 34

Procedimiento 34

Determinación de Magnesio Mg 35

Valoración del EDTA 35

Determinación de potasio K 35

Procedimiento 35

Determinación de sodio Na 37

Relación Adsorción de Sodio RAS 38

Resultados y discusión 39

Conductividad eléctrica CE 40

Reacción de pH 40

Calcio Ca 41

Sodio Na 42

Magnesio Mg 43

Potasio K 44

Cloruros Cl 45

Carbonatos CO3 , bicarbonatos HCO3 y sulfatos SO4 45

Clasificación del agua de riego del CAEUABCS

47

Interpretación 48

Conclusiones 49

Literatura consultada 50Anexo de Tablas 52

ÍNDICE DE CUADROS Y FIGURAS

Cuadro 1. Criterios e índice de clasificación de las aguas de riego 11

Figura 1. Clasificación general de las aguas de riego USDA 13

Figura 2. Clasificación de las aguas de riego Ayers y Westcot 14

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Comportamiento de los iones en ppm 53

Tabla 2. Comportamiento de los iones en meq L-1 54

Tabla 3. Media de cationes, aniones y CE (1995-2007) 55

DEDICATORIA

A todas las personas que me han apoyado en mi formación en toda la carrera

comenzando por mi familia, que en las buenas y en las malas han estado

conmigo y sobre todo en la formación desde los niveles básicos de la

educación, pero más en la licenciatura... gracias por enseñarme a enfrentar las

cosas que hoy por hoy nos enfrentamos en la vida cotidiana, y que puede

desarrollarse cada uno de los obstáculos si uno se lo propone, por aprender a

valorar y confiar en mi día a día, para fomentar los deseos de poder superarse.

AGRADECIMIENTOS

A Dios por darme la oportunidad de conocer lo más grande de la vida, por

saber que todo esfuerzo aplicado tiene su recompensa, por permitir tener una

hermosa y maravillosa familia, que me ha estado apoyando en toda mi carrera

profesional y a lo largo de la formación que se me ha brindado. Gracias mi

Dios.

A mi Madre María Esthela Carballo Olachea por la enseñanza, formación y

valores que me dio para poder sobresalir… por enseñarme que nunca hay que

darse por vencido y siempre hay una solución en la vida de sobresalir de los

problemas cotidianos…. Gracias mamá te quiero mucho…

A mi padre Sr. Pablo Sosa y Silva Domínguez†, quien seguramente está

orgulloso de mi en esta etapa de mi vida, donde quiera que estés papá… te

quiero… tu hijo.

A mis hermanas Teresita de Jesús y Paola Karina por su apoyo, cariño y amor

que siempre me han brindado durante toda la vida.

A mis sobrinas Abigail y Karina, que han causado alegría a toda la familia.

A mi hermano† Juan Pablo, que de seguro me estas echando porras desde el

cielo… a pesar de tantos años desde tu partida te extrañamos.

A mis abuelos Jesús Armando Sosa y Silva Jordán† y Rodolfo Carballo Cota,

que siempre me dieron consejos y enseñanzas que me brindaron…

A mis abuelas Paula Domínguez Vélez† y Jesús Olachea Aguilar, por su amor,

cariño y consejos que durante toda la vida me han brindado…

A mis cuñados Rubén Talavera y Miguel Ángel Silva, por su apoyo moral que

recibí de ellos durante mi estancia en la Universidad.

A mis maestros Dr. Liborio Fenech Larios, Dr. Sergio Zamora Salgado, Dr.

Alfredo Beltrán Morales, Dr. Enrique Troyo Diéguez, por el apoyo y dirección

del presente trabajo realizado, la enseñanza de poder salir adelante siempre en

mis estudios, por haberme transmitido de sus conocimientos y ejemplos que

todo se puede realizar en la vida con esfuerzo, y por el tiempo que me

dedicaron para la realización de la tesis.

Con cariño especial al Cuerpo Académico de Agricultura Sustentable en Zonas

Áridas, que esta conformado por: Dr. Félix Alfredo Beltrán Morales, Dr. Liborio

Fenech Larios, Dr. Francisco Higinio Ruiz Espinosa, Dr. Sergio Zamora

Salgado, Dr. José Guadalupe Loya Ramírez, M.D. Juan Manuel Lozano

Romero, Ing. Juan de Dios Duarte Osuna, Ing. Javier E. Moreno Peralta y Tec.

Lab. Consuelo Méndez Garfias.

A mis maestros Dr. Liborio Fenech Larios, Dr. Félix Alfredo Beltrán Morales,

M.D. Juan Manuel Lozano Romero, Dr. Sergio Zamora, Dr. Francisco Higinio

Ruiz Espinosa, Dr. Emigdio Z. Flores por haberme enseñado y ayudado a salir

todo el tiempo adelante en la vida de estudiante y consejos brindados que en

alguna ocasión tuve problemas, gracias por sus consejos.

Al Jefe de Departamento de Agronomía Ing. Juan de Dios Duarte Osuna, que

también fue mi maestro; Gracias por los consejos y enseñanza que me ha

brindado durante la vida profesional.

A mis compañeros de generación 2003-2008, Gabriel Ruiz Acevedo, Lluvia

Rodríguez Hernández, Olga Lidia Geraldo Núñez, por el apoyo durante toda la

carrera, por haber pasado momentos gratos tanto en los buenos como malos.

A mis amigos Ing. David Hernández Vázquez, Ing. Luis Emiterio Morales

Prado, Ing. Javier E. Moreno Peralta y a Tec. Lab. Consuelo Méndez Garfias

“Chelito”, que siempre me han apoyado en todo.

A los compañeros de Agronomía, que siempre me apoyaron durante la carrera

que debemos de salir adelante, sin importar los obstáculos que se interpongan

en el camino.

A la Universidad Autónoma de Baja California Sur, por ser la casa que me ha

brindado la formación.

CARACTERIZACIÓN AGRONÓMICA DEL AGUA DE RIEGO DEL CAMPO AGRÍCOLA EXPERIMENTAL DE LA UNIVERSIDAD

AUTONOMA DE BAJA CALIFORNIA SUR. INTRODUCCIÓN El agua contiene sales en suspensión que se añade a las ya existentes en el

suelo cuando se aplican los riegos. Los bicarbonatos (HCO3), sulfatos (SO4) y

cloruros (Cl) son las sales más frecuentes. Es posible entonces, que el agua

salina sea factor importante durante el proceso de ensalitramiento de los

suelos. Este fenómeno, a su vez, conlleva a la ocurrencia de problemas de

toxicidad en las plantas, que causa pobre desarrollo de los cultivos. Inclusive,

es posible que afecte la infiltración del agua en el suelo (Ortiz 1997).

La Universidad Autónoma de Baja California Sur (UABCS), posee un campo

agrícola Experimental (CAEUABCS). Este campo experimental es irrigado con

el agua extraída de un pozo profundo, el cual se caracteriza por tener

problemas de sales, por lo tanto, este problema afecta el crecimiento,

desarrollo y rendimiento en los cultivos, especialmente aquellos que son

sensibles a altas concentraciones. La continua adición de esta agua al suelo

puede provocar la acumulación salina en el mismo, dependiendo de su textura

y profundidad, situación que puede causar errores de interpretación de

resultados en diversos experimentos que se llevan a cabo (Méndez, et al.

2000).

Con el fin de establecer una referencia del problema de ensalitramiento del

agua de riego del CAEUABCS y en especial del contenido de los diferentes

iones tales como HCO3, SO4 y Cl en el agua destinada para los riegos, se

propone llevar cabo una determinación de cada uno de los iones presentes en

esta agua y su caracterización para fines agrícolas con la metodología

propuesta por Aguilera y Martínez (1980). Esto permitirá tomar decisiones en

los resultados experimentales e interpretar las respuestas que presenten los

diversos cultivos que se establezcan en el CAEUABCS y su impacto a futuro en

los suelos de esta unidad.

Objetivo

Caracterizar y clasificar el agua del pozo agrícola de la unidad del

CAEUABCS.

Hipótesis

Los análisis del agua de riego del CAEUABCS permiten determinar la

conveniencia o limitación de su uso en los diversos cultivos e interpretar ciertos

detrimentos en el rendimiento de los mismos por la salinización.

Antecedentes

Según Narro (1994) el agua es un líquido transparente, insípido, incoloro,

inodoro.

Se puede decir que su transparencia, es consecuencia de su pureza; insípido

se refiere a que no tiene sabor alguno; incoloro que carece de coloración e

inodoro, a que no tiene ningún olor. El agua químicamente pura está

constituida de dos gases: Hidrógeno y Oxigeno, y su fórmula es H2O, o sea que

una molécula de agua está formada de 2 átomos de de hidrógeno y uno de

oxígeno.

Propiedades Físicas del agua. El agua en grandes volúmenes muestra un color

azul verdoso. Bajo condiciones de 760mm Hg el agua se mantiene como

líquido entre 0 y 100°C se solidifica a los 0º y por encima de 100°C se

transforma en vapor (Pulido, 1998).

Densidad. Se define como la masa por unidad de volumen (kg/m3). Su

valor se da como 1 (en realidad es 0.9999) y alcanza su máximo cerca

de los 4°C a presión normal (Aguilera y Martínez, 1980).

Peso especifico. Es la relación de peso sobre unidad de volumen (o su

densidad por gr). Se expresa en Newton/m3 (Anónimo, 2008).

Viscosidad. Se refiere a la dificultad con que las moléculas o partículas

de un fluido en movimiento se desplazan o deslizan unas sobre otras. A

mayor tamaño de las partículas es más difícil que pasen unas sobre

otras y el fluido será viscoso. Por el tamaño de la molécula de agua, su

viscosidad debería ser muy pequeña, pero debido a su carácter dipolar,

a sus ligaduras de hidrógeno y a los grandes polímeros que forma, su

viscosidad es anormalmente alta. La viscosidad del agua disminuye

marcadamente al incrementarse la temperatura; por ejemplo, si ésta

aumenta de 5 a 25ºC, la viscosidad disminuye de 1.516 a 0.890

centipoises. Tal disminución esta asociada con la reducción del tamaño

promedio de los racimos de moléculas de agua, causada por la

destrucción de ligaduras de hidrógeno (Gavande, 1972).

Adhesión. Es la afinidad o atracción que existe entre moléculas o

sustancias diferentes. En el caso del agua, la adhesión se refiere

principalmente a la fuerza con que se unen sus moléculas a las

superficies sólidas. Debido a su naturaleza polar y a su habilidad para

formar ligaduras de hidrogeno, el agua muestra una fuerte afinidad por

un gran numero de sustancias, especialmente aquellas ricas en oxígeno

y cargadas eléctricamente, como los coloides minerales y orgánicos del

agua y las paredes celulares de los vegetales. Las fuerzas adhesivas

entre el agua y los sólidos del suelo el material vegetal son mayores que

las fuerzas cohesivas del agua, lo cual origina el fenómeno de

capilaridad y la capacidad de retención de humedad del suelo en contra

de las fuerzas gravitacionales (Narro, 1994).

Cohesión. Esta característica se refiere a la atracción o afinidad que

existe entre las moléculas o partículas de una misma sustancia. En el

caso del agua la cohesión es muy fuerte debido al gran número de

ligaduras de hidrógeno que contiene. El agua propiamente confinada

puede resistir fuerzas de estiramiento equivalentes a cientos de

megapascales de presión (MPa), si no se presenta el fenómeno de

cavitación (formación de espacios vacíos o cavidades de líquido). Esta

propiedad es de gran importancia en el levantamiento del agua hasta la

punta de los árboles altos (Baver y Gardner, 1974).

Tensión superficial. Se refiere al comportamiento de las moléculas de un

líquido (en este caso, del agua) en la interface líquido-gas. Las

moléculas superficiales del agua experimentan un estiramiento hacia las

paredes del recipiente que los contiene, generándose un incremento del

área superficial del líquido con una inversión de energía requerida para

estirar la superficie, la cual presenta una interface cóncava hacia la fase

gaseosa debido a que su presión es menor que la atmosférica (Aguilera

y Martínez, 1980).

Capilaridad. Fenómeno que consiste en el ascenso de un líquido por un

tubo de radio (r) muy pequeño hasta una altura h, en contra de la fuerza

de la gravedad. La altura del levantamiento capilar del agua en un tubo

abierto a la atmósfera, está determinada por el equilibrio entre la fuerza

hacia arriba (F1), debida a la tensión superficial, radio del tubo y ángulo

de contacto entre el agua y sus paredes del tubo y la fuerza hacia abajo

(F2), debida al peso de la columna de agua ascendida (Narro, 1994).

Calor específico. La cantidad de calor que se necesita agregar a 1cm3

(1g-1) de agua para incrementar la temperatura en 1°C. Se expresa

comúnmente en calorías por gramo, por grado centígrado cal g-1°C-1

(Aguilera y Martínez, 1980).

Punto de ebullición y de congelación del agua. Es la temperatura a la

cual el agua pasa de líquido a vapor. En ese momento la presión de

vapor del agua es igual a la presión atmosférica. El punto de

congelación es la temperatura a la cual el agua se transforma de líquido

a sólido (Kramer, 1974).

Presión de vapor. En cualquier mezcla de gases, cada gas ejerce una

presión parcial independiente de los otros gases, la presión parcial

ejercida por el vapor del agua (Brown et, al., 1993).

Calor latente de solidificación (fusión). Es la cantidad de calor requerida

para convertir un gramo de hielo en agua líquida, permaneciendo

constante la temperatura (Narro, 1994).

Calor latente de vaporización. Es la cantidad de calor requerida para

convertir un gramo de agua líquida a un gramo de agua a la misma

temperatura atmosférica (Aguilera y Martínez, 1980).

Resistencia eléctrica. Es la oposición que presenta un conductor

metálico o electrolítico de 1 cm-1 de largo y 1 cm2 del área transversal al

paso de la corriente eléctrica. Se expresa en Omhs cm-1(Baver y

Gardner, 1974).

Conductividad eléctrica (CE). Es la recíproca de la resistencia eléctrica y

se expresa en mhos por centímetro (mmhos cm-1). Cabe aclarar que

esta unidad es grande y por ello la mayor parte de las soluciones tienen

una conductividad menor que dicha unidad. Las unidades son: CE x 103

que representa milimhos por centímetro (mmhos cm-1), por otra parte CE

x 106 sirve para expresar la conductividad en mmhos cm-1. Actualmente,

la unidad para expresar la CE es el decisiemens por metro (dS m-1)

(Gavande, 1972).

Propiedades químicas del agua

De acuerdo con Aguilera y Martínez. (1980), mencionan las siguientes:

Enlace iónico. Los electrones exteriores de los elementos pueden

reaccionar de varias maneras para efectuar combinaciones químicas.

Por acción de las fuerzas electrostáticas los iones de carga contraria se

atraen y esta fuerza que mantiene unidos a los átomos se denomina

enlace iónico.

El agua y la unión del Hidrógeno. Otro tipo de unión más intensa y más

común que la iónica, es la llamada unión covalente. En el caso del agua

los dos átomos de hidrógeno unidos por enlace covalente al átomo de

oxígeno no se encuentran uno frente al otro, sino que sobre un mismo

plano están formando un ángulo de 105° con respecto al núcleo de

oxígeno.

El agua como solvente. Debido a su carácter polar, el agua disuelve más

sustancias que en cualquier otro líquido común. Esto produce porque

tiene una constante dieléctrica muy alta, una de las mas altas conocidas

(la constante dieléctrica es una medida de la capacidad para neutralizar

la atracción entre cargas eléctricas). Debido a esta propiedad el agua es

un disolvente poderoso de electrolitos. El lado positivo del agua (ánodo)

es atraído por un ión negativo y el lado negativo (cátodo) por un ión

positivo.

Concentración de las soluciones. La proporción de peso en gramos de

solucion por unidad recibe el nombre de concentración.

La calidad del agua de riego

Las composiciones de las aguas de riego dependen fundamentalmente de los

tipos de materiales con los que el agua se pone en contacto, durante el cual se

desprenden iones que pasan entonces a formar parte de la composición del

agua. Sin embargo, otros factores participan también en la determinación de la

composición final del agua, influyendo en la permanencia en solución de los

distintos iones, como son, el clima, que puede provocar evaporación del agua

y un incremento en su concentración, o su dilución a través de la lluvia y las

distintas reacciones químicas que se presentan entre los iones mismos y que

pueden conducir a la formación de compuestos estables se precipitan y dejan

de formar parte del agua (Kramer, 1974).

La calidad del agua de riego está determinada por la concentración y

composición de los constituyentes disueltos que contenga. Por lo tanto, la

calidad del agua es una consideración importantísima para la investigación de

las condiciones de salinidad o contenido de sodio intercambiable en cualquier

zona de riego (Richards, et al, 1954). En este contexto, la calidad del agua se

puede subdividir en 2 partes: la calidad química y la calidad agronómica. La

calidad química del agua, que puede tener un uso muy amplio, está dada por la

cantidad de sales y proporción de diferentes iones que ésta tiene en solución y

su conocimiento puede ser de utilidad para en una primera aproximación,

determinar si se puede recomendar su uso con fines domésticos, industriales,

pecuarios y agrícolas. En el caso de su uso para riego de cultivos, en general,

la calidad química no va a especificar si el agua debe o no ser utilizada. Para

poder tomar una decisión con más fundamento, que permita saber si el agua es

o no recomendable para riego, es necesario considerar la calidad agronómica,

de la cual la calidad química forma parte (Aceves, 1979).

La calidad agronómica del agua está determinada por los siguientes factores:

calidad química, cultivo por regar, suelo por regar, condiciones climatológicas,

métodos de riego, condiciones de drenaje del suelo y prácticas del manejo del

agua, del suelo y de las plantas (Ayers y Westcot, 1985).

Para determinar la conveniencia o limitación del agua que se pretende utilizar

con fines de riego, debe tomarse en cuenta la composición química de ésta, la

tolerancia de los cultivos a las sales, las propiedades físicas y químicas de los

suelos, las prácticas de manejo de suelos, aguas y cultivos, las condiciones

climatológicas, el método de riego por emplear y las condiciones de drenaje

interno y superficial del suelo (Aguilera y Martínez, 1980).

Contenido de sales en las aguas de riego

Conforme a lo expuesto por Ortiz (1997) basado en el contenido de sales, las

aguas se clasifican de la siguiente manera:

1. Agua de lluvia. Generalmente tiene contenidos muy bajos en sales, del orden

de sólo 8 a 10 mg L-1 en partes por millón (ppm), y que provienen cristales

microscópicos de sal encontrados en suspensión en la atmósfera. Sin

embargo, en las áreas costeras el contenido de sales atmosféricas es mas

elevado, pudiendo alcanzar contenido de sales del orden de 50 mg L-1 o más,

sobre todo en áreas sujetas a intensos vientos o ciclones.

2. Aguas superficiales. Los contenidos de sales del agua de los ríos dependen

sobre todo de los tipos de materiales con los que el agua se pone en contacto

durante su recorrido, del clima y la distancia recorrida. En general, la

concentración de sales del agua en ríos y arroyos oscila entre 100 y 1000 mg L-

1, aunque en algunos casos puede ser mucho mayor, de hasta 4000 mg L-1;

estos valores extremos pueden ser encontrados en las zonas áridas ó en ríos

que reciben las descargas de sistemas de drenaje agrícola. En cuanto a la

composición a la composición relativa, conforme aumenta la distancia recorrida

por el agua se observa una disminución en los contenidos relativos de iones

como Ca y HCO3, que van precipitándose en el camino, mientras que aumenta

la proporción de iones más móviles, como el Na y el Cl. En las aguas de lagos

y presas la concentración tiende a ser un poco más alta que la de los ríos que

las alimentan debido a la evaporación que se puede presentar y que puede ser

muy intensa en zonas áridas.

3. Aguas subsuperficiales. Los contenidos de sales en las aguas del subsuelo

son normalmente mayores que los de las aguas superficiales de una misma

región. Las concentraciones mínimas que se encuentran en el agua de riego

que se obtiene de pozos son del orden de 150 a 300 mg L-1, y comúnmente

alcanzan valores de 2000 a 4000 mg L-1 en las zonas áridas. El alto contenido

de sales en las aguas del subsuelo se debe, por una parte, a la absorción

selectiva de agua por parte de las raíces de las plantas, dejando atrás las

sales, y el contacto prolongado con diversos minerales aportadores de sales.

En casos extremos se pueden encontrar aguas con contenidos de sales de

50,000 mg L-1 ó más, como en sitios donde el agua está en contacto con

depósitos fósiles de sal.

4. Aguas marinas. Normalmente las aguas marinas no se consideran como

aguas adecuadas para el riego, pero existen muchos ejemplos de su uso para

este fin, sobre todo para el cultivo de halófitas.

La concentración de las aguas marinas varía en diferentes partes del planeta,

encontrándose por ejemplo concentraciones del orden de 18 000 mg L-1 en el

Mar Báltico, y de 4 000 en el Mar Rojo. En los océanos Atlántico y Pacífico las

concentraciones varían entre 33 000 y 37 000 mg L-1.

5. Aguas negras. Las aguas negras contienen grandes cantidades de

compuestos en solución y suspensión, que dependen de su origen y que

pueden llevar a la aparición de problemas de contaminación en los suelos.

Desde el punto de vista de la salinidad, en general poseen contenidos elevados

de sales, y es muy común encontrar suelos que se han salinizados a partir de

la aplicación de esta agua (Ortiz, 1997).

Criterios para la clasificación del agua de riego

Los principales efectos que las aguas de riego pueden ocasionar en las

propiedades de los suelos y en el desarrollo de los cultivos agrícolas pueden

analizarse desde tres puntos de vista: el problema de salinidad, originado por

la acumulación de sales en el suelo proveniente del agua de riego; el problema

de sodicidad, derivado de la presencia en el agua de una alta cantidad de sodio

en comparación con otros cationes como el calcio y magnesio, ocasionando la

alcalinidad y baja permeabilidad en el suelo. Además, el problema de toxicidad,

que se ocasiona en las plantas cuando éstas absorben en grandes cantidades

iones provenientes del agua, lo cual puede ocasionarles un mal desarrollo o

incluso la muerte (Aceves, 1979).

Criterios. Índices Símbolos a. Conductividad eléctrica C.E

Contenido de sales solubles b. Salinidad efectiva. SE c.- Salinidad potencial. SP

Efecto del sodio en las características físicas del suelo

a.- Relación de absorción de sodio. RAS

b.- Carbonato de sodio residual. CSR

C.- Porciento de sodio posible. PSP

Contenido de elementos tóxicos para a.- Contenido de boro B las plantas b.- Contenido de cloruros. Cl Cuadro 1. Criterios e índices de clasificación de las aguas de riego. Tomado de Aguilera y Martínez (1980).

Clasificación de las aguas por su salinidad

1. Contenido de sales solubles. El efecto nocivo de las sales solubles, se debe

a que produce presiones osmóticas en la solución del suelo que está en

contacto con las raíces de la planta, las cuales, al pasar de ciertos valores

producen una disminución en los rendimientos o pérdida total de la cosecha.

Estos efectos son diferentes para cada cultivo en distintas etapas de desarrollo.

Para estimar el contenido de las sales solubles en el agua de riego y sus

posibles efectos sobre los cultivos se tienen los siguientes índices:

a).- Conductividad eléctrica (CE).

Es una medida indirecta del contenido de sales disueltas en el agua y es muy

utilizada debido a que las determinaciones se pueden realizar muy

rápidamente con bastante precisión. Conocida también como la clasificación

de Riverside o del USDA.

Este criterio de clasificación, fue propuesto en 1954 por el Laboratorio de

salinidad de los E.U.A (figura 1), se basa en la observación del nivel de sales

de un suelo expresado como conductividad eléctrica (CE), es una medida que

se realiza en el extracto de saturación del suelo, es comúnmente de 2 a 10

veces mayor que el del agua con que ha sido regado. De este modo, es posible

agrupar a las aguas en función de la acumulación de sales que puedan

ocasionar, así como por el valor de la relación de Adsorción de Sodio (RAS).

Fig.1. Diagrama para la clasificación de las aguas de riego por su CE X106 y por su RAS. Fuente USDA. (Richards et, al, 1954).

Por el valor dado de la conductividad eléctrica (CE) se clasifican como:

C1. Agua de baja salinidad, apta para el riego en todos los casos. Pueden

existir problemas solamente en suelos de muy baja permeabilidad.

C2. Agua de salinidad media, apta para el riego. En ciertos casos puede ser

necesario emplear volúmenes de agua en exceso y utilizar cultivos tolerantes a

la salinidad.

C3. Agua de salinidad alta que puede utilizarse para el riego en suelos con

buen drenaje, empleando volúmenes en exceso para lavar el suelo y utilizando

cultivos tolerantes a la salinidad.

C4. Agua de salinidad muy alta que en muchos casos no es apta para el riego.

Sólo debe usarse en suelos muy permeables y con buen drenaje, empleando

volúmenes en exceso para lavar sales del suelo y utilizando cultivos muy

tolerantes a la salinidad.

Figura 2. Clasificación de aguas modificado por Ayers y Westcot (1985).

b).- Salinidad efectiva

Es una estimación más real del peligro que presentan las sales solubles del

agua de riego al pasar a formar parte de la solución del suelo, dado que

considera la precipitación de las sales menos solubles (carbonatos de calcio y

magnesio así como sulfato de calcio), las cuales dejan de participar en la

elevación de la presión osmótica de la solución del suelo. Este proceso es más

relevante cuando las aguas tienen un alto contenido de carbonatos y

bicarbonatos.

De acuerdo a Ortiz (1997), para el cálculo de salinidad efectiva del agua se

requiere de la determinación de las concentraciones de Na, K, Ca, Mg, CO3,

HCO3 y SO4, expresados en meq L-1. El cálculo se basa en cuatro casos

posibles:

1. Si [Ca] > [CO3+HCO3+SO4],

SE = [Ca + Mg + Na + K] – [CO3+HCO3+SO4]

2. Si [Ca] < [CO3 + HCO3 + SO4] y [Ca] > [CO3 + HCO3],

SE = [Mg+ Na + k]

3. Si [Ca] < [CO3+ HCO3] y [Ca+ Mg] > [ CO3+ HCO3],

SE = [Ca+ Mg+ Na+ K] – [CO3+ HCO3]

4. Si [Ca+ Mg] < [CO3+ HCO3],

SE = [Na + K]

Dependiendo de su salinidad efectiva, las aguas pueden ser clasificadas

en 3 categorías:

• Clase 1. Aguas de buena calidad, con SE menor de 3 meq L-1.

• Clase 2. Aguas condicionadas, con SE de 3 a 5 meq L-1

• Clase 3. Aguas de mala calidad, con SE mayor a 5 meq L-1.

c).- Salinidad potencial

Cuando la humedad aprovechable de un suelo es menor del 50%, las últimas

sales que quedan en una solución son cloruros y sulfatos. La salinidad

potencial es un índice para estimar el peligro de éstas y que por consiguiente

aumentan la presión osmótica.

SP = Cl + ½ SO4

2.- Efecto del sodio (Na) sobre las características físicas del suelo. Efecto

probable del sodio sobre las características físicas del suelo. Cuando la

concentración de Na en la solución del suelo es elevada en relación con la de

los otros cationes disueltos, se provoca la dispersión o la defloculación de dicho

suelo, y como consecuencia pierde su estructura. Esto puede ejercer efectos

secundarios importantes sobre el desarrollo vegetal, ya que la pérdida de la

estructura causa una aireación y permeabilidad deficientes así como una baja

disponibilidad de agua. Para estimar este efecto se han propuestos los

siguientes índices:

Relación de adsorción de sodio (RAS). Este índice es sencillo de

calcular y además está correlacionado con el porciento de sodio

intercambiable (PSI) que se define como el grado de saturación del

complejo de intercambio del suelo con Na.

Na RAS =

Ca + Mg 2

Relación de Adsorción de Sodio (RAS)

S1. Agua con bajo contenido en sodio, apta para el riego en la mayoría de los

casos. Sin embargo, pueden presentarse problemas con cultivos muy sensibles

al sodio.

S2. Agua con contenido medio en sodio, y por lo tanto, con cierto peligro de

acumulación de sodio en el suelo, especialmente en suelos de textura fina

(arcillosos y franco-arcillosos) y de baja permeabilidad. Deben vigilarse las

condiciones físicas del suelo y especialmente el nivel de sodio cambiable del

suelo, corrigiendo en caso necesario.

S3. Agua con alto contenido en sodio y gran peligro de acumulación de sodio

en el suelo. Son aconsejables aportaciones de materia orgánica y empleo de

yeso para corregir el posible exceso de sodio en el suelo. También se requiere

un buen drenaje y el empleo de volúmenes copiosos de riego.

S4. Agua con contenido muy alto de sodio. No es aconsejable para el riego en

general, excepto en caso de baja salinidad y tomando todas las precauciones

apuntadas.

Carbonato de sodio residual (CSR). Cuando el agua de riego el

contenido de CO3 y HCO3 es mayor que el de Ca+Mg, existe la

posibilidad de que se forme carbonato de sodio (Na2CO3) debido a que

por su alta solubilidad puede permanecer en solución, aún después que

han precipitado los Na2CO3 y magnesio (MgCO3). En estas condiciones,

la concentración total y relativa de Na puede ser suficiente para

desplazar al Ca y Mg del complejo de intercambio, produciéndose la

defloculación del suelo.

CSR = (CO3+ HCO3) – (Ca+ Mg)

Porciento de sodio posible (PSP). El peligro de desplazamiento del

calcio y del magnesio por el Na, en el complejo de intercambio, empieza

cuando el contenido de Na en solución representa más del 50% de los

cationes disueltos.

Na x 100 PSP = (Ca+ Mg+Na)-(CO3+ HCO3) 3. Contenido de elementos tóxicos para la planta. En las aguas existen en

solución diversos iones que pueden ser tóxicos para las plantas, si éstas los

absorben en exceso. Dentro de los más importantes pueden mencionarse el

Na y el Cl, aunque en muchos casos el B adquiere importancia.

Los fenómenos de toxicidad no siempre se relacionan con la acumulación de

sales en el suelo, por lo cual es importante evaluar la cantidad de iones tóxicos

presentes en el agua.

• Sodio (Na). Independientemente de los problemas de baja

permeabilidad que pueden ocasionar en el suelo, el sodio puede

ocasionar problemas de toxicidad en los cultivos agrícolas, los cuales

pueden tener lugar aunque el suelo no sea salino.

Los síntomas de toxicidad en las plantas varían mucho dependiendo de

diversos factores, como la especie, el clima y la edad de la planta, pero

normalmente se manifiestan como clorosis o necrosis en las hojas,

sobre todo en las inferiores, donde el Na es llevado y acumulado por la

evapotranspiración.

Algunos autores coinciden en señalar a la RAS como un índice

adecuado para evaluar el nivel de toxicidad por Na del agua. Sin

embargo, un cierto valor de RAS no es un buen indicador de la

concentración total de Na, y por esta razón es preferible determinar el

contenido de Na en el agua (Ayers y Westcot, 1985). De acuerdo con

este criterio, las aguas aplicadas en riego superficial pueden agruparse

en tres clases:

1) Aguas de bajo riesgo de toxicidad, con un contenido de Na menor de

3 meq L-1.

2) Aguas que pueden provocar toxicidad, con contenido de Na de 3 a 9

meq L-1, esta agua no deben aplicarse a cultivos sensibles.

3) Aguas de alto riesgo de toxicidad, aptas para el riego sólo de cultivos

muy tolerantes, las que presentan un contenido de Na superior a 9

meq L-1.

• Cloruros (Cl). El caso del ión Cl es muy similar al del Na, aunque el Cl es

un ión más móvil y esto lo hace algo más tóxico para muchos cultivos,

ya que entra más fácilmente a la planta. Los problemas de toxicidad en

las plantas tienden a manifestarse como clorosis o necrosis en las hojas,

aunque generalmente en las partes más jóvenes de la planta. La

tolerancia de las plantas a los Cl es también similar a la tolerancia a la

salinidad.

Dependiendo de su contenido de Cl, las aguas pueden agruparse en

tres clases:

1) Aguas de bajo riesgo de toxicidad, con concentración de Cl menor de

4 meq L-1.

2) Aguas que pueden provocar toxicidad, con niveles de 4 a 10 meq L-1.

esta agua deben aplicarse sólo a cultivos tolerantes.

3) Aguas de alto riesgo de toxicidad, con niveles de Cl mayores de 10

meq L-1; no son recomendables para riego, a menos que se usen

cultivos de alta tolerancia.

Igual que el caso del Na, si el agua se aplica por aspersión

representa un mayor riesgo de toxicidad, por lo cual no se

recomienda aplicar así aguas con más de 3 meq L-1 de Cl.

• Boro (B). Si bien no es muy común la presencia de altos niveles de B en

los suelos, algunas aguas, sobre todo en zonas áridas, si lo pueden

contener. El B es un elemento esencial para el desarrollo vegetal, pero

es requerido sólo en pequeñas cantidades. Cantidades mayores que

pueden causar diversos síntomas de toxicidad en los cultivos, sobre todo

en frutales, aunque sea demostrado que la aparición de estos síntomas

no tiene siempre una relación directa con los rendimientos.

Las aguas se pueden clasificar según su contenido de B en tres grupos:

1) Aguas de bajo nivel de B, aquéllas que contengan menos de 0.7 mg

L-1 de B. Esta agua no representan riesgo de toxicidad.

2) Aguas de nivel medio en B. Se incluyen en esta clase las aguas que

tengan niveles de 0.7 a 2 mg L-1 de B. Esta agua pueden ocasionar

toxicidad en cultivos sensibles.

3) Aguas con alto nivel de B, contenido más de 2 mg L-1, se

recomiendan sólo para cultivos muy tolerantes (Ortiz, 1997).

Potencial de hidrógeno (pH). Es un indicador de la acidez de una sustancia.

Está determinado por el número de iónes libres de hidrógeno (H+) en una

sustancia.

La acidez es una de las propiedades más importantes del agua. El agua

disuelve casi todos los iones. El pH sirve como un indicador que compara

algunos de los iones más solubles en agua.

El resultado de una medición de pH viene determinado por una consideración

entre el número de protones (iones H+) y el número de iones hidroxilo (OH-).

Cuando el número de protones iguala al número de iones hidroxilo, el agua es

neutra. Tendrá entonces un pH alrededor de 7.

El pH del agua puede variar entre 0 y 14. Cuando el pH de una sustancia es

mayor de 7, es una sustancia básica. Cuando el pH de una sustancia está por

debajo de 7, es una sustancia ácida. Cuanto más se aleje el pH por encima o

por debajo de 7, más básica o ácida será la solución (Lenntech, 2010).

Para establecer la calidad de agua de riego, es necesario determinar una serie

de parámetros en el laboratorio, estos deben estar, dentro de ciertos límites.

Es importante tomar en cuenta ciertos factores:

• Tipo de suelo. la calidad del agua está en función de la permeabilidad

del suelo. un agua cuyo contenido de sales la hace inadecuada para un

suelo arcilloso, puede ser la adecuada para un arenoso.

• Tipo de cultivo. Hay variedades de plantas resistentes a la salinidad.

• Sistema de riego.

• Temperatura de la zona.

Es importante estudiar en cada caso las características del suelo, del cultivo y

de la zona.

La solubilidad de algunas de las sales presentes en el suelo se verá afectada

por las condiciones de acidez o alcalinidad del agua de riego, así como el

aumento en la concentración de iones solubles como: Ca, Mg, Na, K, que

pueden estar presentes en dicha agua.

Las características más importantes para determinar la calidad del agua son:

• La concentración total de sales solubles.

• La concentración relativa del sodio respecto a otros cationes.

• La concentración de bicarbonatos con relación de Ca y Mg.

• La concentración de sulfatos.

Materiales y Métodos

Los análisis se practicaron en el laboratorio de suelos y aguas de la

Universidad Autónoma de Baja California Sur. Ubicada en carretera al sur Km

5.5, colonia “El Mezquitito”, La Paz BCS.

Las muestras de agua se recolectaron en el pozo para riego agrícola de la

universidad, el cual se ubica con las siguientes coordenadas:

N 24⁰ 05' 56.06''

W 110⁰ 19' 02.8" 

Materiales

• Recipientes de vidrio neutro o material plástico limpio.

• Marcadores de tinta permanente.

• Matraces erlenmeyer.

• Pipetas.

• Vasos de precipitado.

• Probetas.

• Buretas.

• Tubos de ensaye.

• Agitadores de vidrio.

• Soporte universal.

• Gradillas.

Equipo:

Balanza digital.

Espectrofotómetro.

Potenciómetro.

Puente de conductividad.

Reactivos

Soluciones Buffer

• pH 4 Ftalato ácido de potasio (C8H5O4K)

• pH 7 Solución de fosfato de sodio y potasio (KH2PO4+NaOH)

• pH 10 Ácido bórico – cloruro de potasio – hidróxido de sodio

(H3BO3+KCL+NaOH)

Carbonatos

• Fenolftaleina (C2OH14O4)

• Ácido sulfúrico (H2SO4)

Bicarbonatos

• Anaranjado de metilo (4-[CH3]2NC6H4:NCH4-4-SO3Na

• Ácido sulfúrico (H2SO4)

Cloruros

• Cromato de potasio (K2CrO4)

• Nitrato de plata (AgNO3)

Calcio

• Solución de hidróxido de sodio 4.0 normal (NaOH)

• Indicador polvo murexida (C8H8N6O6)

Magnesio

• Solución amortiguadora Cloruro de amonio NH4Cl+Hidroxido de amonio

NH4OH

• Indicador Eriocromo negro (T CH3CH2OH)

Solución tipo de calcio

• Carbonato de calcio mas ácido clorhídrico (CaCO3+HCl)

Solución de E.D.T.A

• Ácido etilen-diamino-tetra acético (C10H16N2O8)

Sulfatos

• Ácido clorhídrico 6 normal (HCl)

• Cristales de cloruro de bario (BaCl)

• Goma acacia

Potasio

• Formaldehído (H2C=0)

• Cobaltinitrito de sodio (Na3CO[NO2]6)

• Alcohol isopropílico (H3C-HCOH-CH3)

Metodología Análisis químicos del agua de riego.

• Conductividad eléctrica (CE). Realizado por método del conductivímetro.

• Reacción del pH. Realizado por el método del potenciómetro.

Aniones.

• Carbonatos (CO3). Valoración de los iones de carbonato (CO3).

• Bicarbonatos (HCO3). Valoración del HCO3, a la disolución resultante de

la valoración del CO3.

• Cloruros (Cl). Valoración con disolución de AgNO3.

• Sulfatos (SO4). Determinación convencionalmente por gravimetría en

forma de BaSO4.

Cationes.

• Calcio (Ca). Determinación por procedimiento de EDTA (antes

Versenato).

• Magnesio (Mg). Determinación por procedimiento de EDTA (antes

Versenato).

• Sodio (Na). Relación de Adsorción de Sodio (RAS).

• Potasio (K). Determinación por el método de Peech.

Toma de muestras Obténgase una muestra representativa. Solo pueden obtenerse muestras

satisfactorias de algunas aguas, mezclando varias porciones recogidas en

momentos distintos; los detalles sobre la recolección y la mezcla dependen de

las condiciones locales. Recójanse muestras de pozos después de que la

bomba haya estado funcionando durante cierto tiempo (Chapman, 1997).

Objetivo

Es obtener de un agua una muestra representativa de la misma para poder

determinar, a partir de ella sus características físicas y químicas.

De acuerdo al manual de análisis de agua de laboratorio de suelos de la

UABCS. La toma de muestra se clasifican en:

• Muestras simples: son las que se toman en un tiempo y lugar

determinado para su análisis.

• Muestras compuestas: son aquellas obtenidas por mezclas y

homogenización de muestras simples recogidas en el mismo punto y en

diferentes tiempos.

• Muestras integradas: son obtenidas por mezclas simples recogidas en

puntos diferentes y simultáneamente.

Procedimiento

1. En las redes de distribución, pozos profundos, será necesario dejar fluir

el agua durante el tiempo que sea necesario, para conseguir que la

muestra sea representativa (30 minutos aproximadamente).

2. Para el caso de arroyos, será preciso considerar la profundidad,

distancia a la orilla, flujo de la corriente, etc. Recomendándose para este

caso la obtención de muestras integradas y de no ser posible se tomará

una muestra simple en el centro de la corriente.

3. Al obtener la muestra, se etiquetará el envase para su identificación y se

llevará al laboratorio para su análisis.

En cuanto al tiempo entre la recolección de muestras y su análisis puede

decirse como norma general que, cuanto menor sea este el intervalo mejor

serán los resultados.

Determinación de pH (por el método electrométrico de electrodo de vidrio con el potenciómetro) Es la característica del suelo o el agua más comúnmente medida. Es el criterio

más ampliamente usado para juzgar si un suelo o el agua son ácidos o

alcalinos. Se define como el logaritmo común del reciproco de la concentración

de iones H en g L-1 en un sistema.

1 pH = log (H+)

Por lo tanto la reacción del suelo es el grado de acidez o alcalinidad expresado

en términos de pH.

Los factores experimentales que afectan el pH en el lado ácido generalmente

se considera que son la reacción agua/suelo y el contenido de sales de la

suspensión suelo/agua.

El principal efecto de la concentración de sales sobre el pH no es a través de

su influencia sobre el efecto de la suspensión sino mas bien a través del

intercambio cationico.

Ácidos: Sustancia que tiende a dar protones H a otras sustancias.

Bases: Cualquier sustancia que tiende a aceptar protones.

Neutralización: Es cuando la solución del suelo contiene el mismo número de

iones H y OH (agua recién destilada) se tendrá una reacción neutra.

Para medir el pH es necesario determinar la concentración de iones H. El

método más preciso es usar un electrodo, el cual establece un potencial con lo

iones H.

Procedimiento

1. Conecte el aparato a la corriente.

2. Sumerja el electrodo en la solución Buffer pH 7 o de un pH conocido,

para estandarizar el aparato.

3. Revise la escala de Slope esté en 100%.

4. Con el botón de T⁰ - de la solución Buffer.

Nota: Cualquier lectura que se tome debe estar a la misma T⁰ - de la

solución Buffer.

5. Gire el botón de calibración hasta que la aguja marque pH de la solución

Buffer.

6. Deje calentar el instrumento por 5 minutos, revisando que la aguja este

en valor de pH de la solución Buffer con el botón de calibración si es

necesario.

7. Coloque el botón de STDBY en apagado.

8. Saque el electrodo del Buffer y lávelo con agua destilada, sáquelo y

sumérjalo en la solución de pH desconocido (muestra). Lea el pH en la

escala soltando el botón TSDBY, deje que la aguja se estabilice en la

escala.

9. Tome lectura.

10. Apague el botón de TSDBY.

11. Saque el electrodo, enjuague y seque, repita los pasos anteriores para

otras muestras.

12. Coloque el electrodo en agua destilada, después de haber terminado, y

cúbralo con su forro.

13. Desconecte el aparato.

Determinación de la conductividad eléctrica (por el método de Campbell y colaboradores con el conductivimétro o puente de Wheatstone) La conductividad eléctrica CE es una determinación básica en el análisis de

suelo agrícola y de aguas de riego puesto que determina indirectamente la

concentración total de sales solubles de una solución., así mismo se usa para

indicar la concentración total de los constituyentes ionizados de las soluciones.

Esta estrechamente relacionado con la suma de los cationes y aniones,

determinada químicamente y, por lo común, tiene una gran correlación con el

total de los sólidos disueltos (Aguilera y Martínez, 1980).

Se calcula mediante la siguiente formula:

Cuando la CE esta medida en mmhos cm-1 a 25ºC = meq L-1 = CE*10

Cuando la C.E. se mide en mmhos cm-1 a 25ºC = meq L -1 = 10

La conductividad eléctrica es la facilidad que tienen algunas sustancias de

transportar electrones de un electrodo a otro y establecer así una corriente

eléctrica. A mayor presencia de sales solubles de estos elementos mayor CE

habrá (De la Peña, 1981).

El termino expresa la concentración de sales disueltas en agua y es muy útil

para fines de diagnóstico y clasificación de aguas de riego (Alcantar., et, al.

1992).

En una solución de suelo este transporte se lleva a cabo a través de los iones

de los elementos presentes en dicha solución, y más específicamente de los

cationes Ca, Mg, Na, K, o sea a mayor presencia de sales solubles de estos

elementos, mayores CE (Aguilera C y Martínez E. 1980).

Procedimiento

1. Conecte el aparato.

2. Coloque la muestra en el tubo de ensaye a ¼ de su capacidad e

introduzca el electrodo, procurando que no quede al aire dentro del

mismo, golpee lentamente la celda para remover cualquier burbuja y

sumérjala 2 ó 3 veces para asegurar que se moje adecuadamente.

3. Coloque el botón de sensibilidad al mínimo girando el botón a la

izquierda hasta tope.

4. Gire el conmutador de margen (resistencia a conductancia) a la máxima

longitud de sombra en el tubo de indicador de sombra.

5. Ajuste para la sombra más larga.

6. Si la carátula de la lectura esta sobre 20 o bajo 2 coloque el conmutador

de margen siguiente mayor o menor y reajuste el botón de sombra más

amplia. Nota: “sombra” significa el área del tubo de rayos electrónicos

que está iluminado.

7. Coloque el botón de sensibilidad al máximo girando a la derecha el

botón hasta el tope y reajuste para sombra máxima en el tubo de

indicación de sombra tome lectura.

Cálculos

Lectura* valor de la escala del disco* K CE mmhos cm-1=

1000 K = Constante de la celda Determinación de carbonatos y bicarbonatos solubles En el laboratorio los CO3 solubles se determinan por Alcalimetría, basándose

en la acción mutua entre ácidos y bases. A este tipo de reacciones se les

denomina reacciones de neutralización (De la Peña, 1981).

En la determinación de CO3 se sigue el principio de que las sales de las bases

fuertes y ácidos débiles, sufren una hidrólisis dando lugar a soluciones

alcalinas. La titulación de una solución alcalina usando como identificador

Fenolftaleína con una solución valorada de un ácido fuerte, proporcionando una

medida de carbonatos; por otra parte, prosiguiendo la titulación final del azul de

bromofenol (anaranjado de metilo) se obtiene el valor de HCO3 (bicarbonato)

(Méndez., et al. 1995).

Procedimiento para carbonatos

1. Tomar una alícuota de 5 m L-1 de la muestra de agua, que no contenga

más de 50 mmhos cm-1 de CE.

2. Agregue dos o tres gotas de solución de fenolftaleína al 0.25% en

alcohol. Si se produce color rosa titule con ácido sulfúrico 0.05 *N u otra

normalidad conocida, agregando una gota cada 2 ó 3 segundos hasta

desaparecer el color rosa.

Anote la lectura de la bureta. Si no se produce color rosa con la

fenolftaleína indica que no hay presencia de carbonato.

3. Guarde la solución para la determinación de bicarbonatos.

Cálculos (P) (*N del H2SO4) (1000) meq CO3 L-1 =

mL-1 de alicuota Donde: 2p = esto se realiza cuando se toma la mitad de la alícuota

P = mL-1 de H2SO4 gastado al titular

*N = Normalidad del H2SO4

Procedimiento para bicarbonatos HCO3

Empleando la solución incolora de la determinación de CO3, o la solución

original, si no se produjo color rosa con la fenolftaleína proceda de la siguiente

manera:

1. Añada de 3 a 5 gotas de anaranjado de metilo y continúe titulando, sin

llenar de nuevo la bureta, hasta el vire del amarillo a salmón. Anote la

lectura de la bureta.

2. Guarde la solución resultante para la determinación de Cl.

Cálculos

(X – P) (*N H2SO4) (1000) HCO3 = mL-1 de alicuota Donde

X = mL-1 de H2SO4 totales en la titulación con anaranjado de metilo.

P = mL-1 de H2SO4 gastados en la titulación con fenolftaleína.

Determinación de cloruros (Cl) El ión Cl es uno de los más conocidos, en sus efectos de todos los iones

salinos. Su presencia en las aguas hace que los cultivos queden afectados con

gran frecuencia de clorosis foliares acentuadas en las partes mas iluminadas,

que pueden degenerar en necrosis de los bordes foliares. Se señala como

limite de tolerancia para aguas de riego 0.5 g L-1, aunque esto depende del tipo

de suelo, por lo que es de extrañar que cultivos regados con aguas que

contengan 0.7 o 0.8 g L-1 no presentan aquellos síntomas.

El procedimiento clásico para determinar los Cl, se basa en la formación del

cloruro de plata (AgCl) relativamente insoluble. La determinación volumétrica

de los Cl se prefiere utilizar para fines agrícolas. El punto final en la titulación

de una solución que contiene Cl utilizando nitrato de plata (AgNO3) valorado, se

puede precisar en varias formas, la mas usual es aquella que se manifiesta por

la reacción entre el indicador de color rojo formado por la reacción entre el

indicador K2CrO4 y Ag NO3, que tiene lugar al agotarse los Cl (SARH, 1978).

Procedimiento

De la muestra proveniente de la determinación de CO3 y HCO3 agregue lo

siguiente:

1. 4 gotas de cromato de potasio al 5%

2. Titule con nitrato de plata (AgNO3) de normalidad conocida, hasta

producir un color rojizo que sea estable.

3. Hacer un testigo utilizando agua libre de CO2 y hacer las correcciones

necesarias.

Cálculos

(mL-1 de AgNO3 – mL-1 de AgNO3 del testigo) (*N AgNO3) (1000) meq L-1 Cl = mL-1 de alicuota

Determinación de sulfatos (SO4) La presencia del ión SO4 en el agua de riego puede dar lugar a problemas de

corrosión de las conducciones cuando en su fabricación ha intervenido el

cemento. Para prever esto conviene utilizar cementos no susceptibles a tal

efecto. El riesgo de corrosión es grande cuando el contenido de SO4 del agua

de riego es del orden de 300 – 400 mg L-1 (6.25 – 8.35 meq L-1)

Como es el caso de la oxidación del azufre a SO4 o reducción de cualquiera de

sus compuestos a sulfuros, por lo que se emplea el método turbidímetro en el

cual se añaden a una alicuota de extracto de saturación, unos cristales de

cloruro de bario (BaCl2) para asegurar la precipitación del ión SO4. Este método

es sensible entre límites muy reducidos y para extractos claros a los que se les

ha eliminado o compensado las sustancias interferentes (Méndez., et al.

1995).

Procedimiento

Previamente se elabora una curva de calibración, utilizando para ello un

conjunto de soluciones patrón o sea de valoración conocida y se elabora una

curva ajustada por regresión, que a su vez no da una ecuación de recta, por la

formula: y = ax + b, donde y es la lectura del espectrofotómetro; ax es el valor

de la concentración solución patrón en ppm y b es pendiente (Mendoza y

Méndez, 2010).

1. Coloque 5 mL-1 de agua destilada más 5 mL-1 de muestra problema en

un vaso de precipitado de 30 – 50 mL-1.

2. Agregue 1 mL-1 de solución de goma acacia.

3. Añada 2 mL-1 de ácido clorhídrico (HCl 6*N) y agite.

4. Adicione 0.5 g de cristales de cloruro de bario (BaCl2 H2O) y deje

reposar 1 minuto, agite hasta disolver los cristales.

5. Leer la transmitancia en el espectrofotómetro a 420 nanómetros dentro

de 2 – 8 minutos. Nota: Encuentre la concentración de los sulfatos

usando una curva patrón.

6. Prepare un testigo empleado 10 mL-1 de agua destilada y todos los

demás reactivos que indica la técnica.

Cálculos

LEC * b + a = ppm

Determinación de Ca+Mg

La determinación de estos cationes se basa en la propiedad que tiene el

versenato, de formas diferentes complejos a diferentes valores de pH con los

elementos alcalinotérreos, esto se debe precisamente a que no todos los

cationes requieren el mismo pH para ser secuestrados con ácido etileno

diamino tetracético (EDTA). Para el caso de Ca+Mg se trabaja la alicuota con

la solución reguladora (NOH 4*N) e indicador (negro eriocromo T). Este

indicador da un complejo color vino tinto con el Mg y vira a azul cuando todos

los iones Mg han sido eliminados por el versenato. La formulación del

complejo Mg es óptima a pH 10 en presencia de la solución reguladora. El Ca

es transformado en complejo antes que en Mg, por esta razón la valoración nos

da la totalidad de Ca+Mg (De la Peña, 1981).

El contenido de meq L-1 de Mg se obtiene restando al resultado de Ca+Mg el

del Ca.

Procedimiento

1. En un matraz erlenmeyer de 125 mL-1 ponga 5 mL-1 de muestra y

agregue 5 mL-1 de agua destilada.

2. Adicione 1 mL-1 de solución amortiguadora y 8 gotas de eriocromo

negro T.

3. Titule con EDTA y anote el volumen gastado, el vire será de rojo vino-

verde azul.

Cálculos

mL-1 de EDTA gastados *N*1000

meq L-1 Ca+Mg =

mL-1 de alicuota

Nota: La estimación del valor de meq L-1 de Mg se obtiene restando del

resultado de Ca+Mg el de Ca.

Meq L Mg = (meq L-1 Ca+Mg) – (meq L-1 Ca)

Determinación de calcio (Ca) Valoración del EDTA

1. Coloque un matraz de 125 mL-1. 5 mL-1 de solución tipo de Ca (0.01 *N)

y agregue 25 mL-1 de agua destilada.

2. Agregue 1 mL-1 de NaOH 4*N y 1/3 de cucharada de polvo de murexida.

3. Titule con EDTA y anote el volumen gastado el vire es de rosa a violeta.

Cálculos

mL-1 de solución tipo calcio * N *N Ca = Vol. Gastado de EDTA La solución amortiguadora de cloruro de amonio en hidróxido de amonio

funciona como una solución extractora que deja libre el catión Ca, para

después cuantificarlas por medio de la titulación de versenato o EDTA (SARH,

1978).

Para calcio se trabaja una alicuota del extracto con la solución reguladora e

indicador (murexina). La presencia de Ca se determina mediante titulación con

versenato hasta el punto final púrpura. El indicador murexina forma un

complejo de color anaranjado rojo con los iones de Ca a pH12. Que se

convierte en color violeta rojo cuando los iones Ca queden capturados por el

verseno que los transforma en complejo (De la Peña, 1981).

Procedimiento

1. En un matraz erlenmeyer de 125 mL-1 ponga 5 mL-1 de la muestra y 25

mL-1 de agua destilada.

2. Añadir 1 mL-1 de solución de NaOH 4N (Hidróxido de sodio) y 1/3 de

cucharada en polvo murexina.

3. Titule con EDTA (sal disodica de etilen-diaminotetracetato) o lo que es lo

mismo versenato y anote el volumen gastado, el vire es de rosa a

violeta.

Cálculos

mL-1 de EDTA gastados*N (1000) meq L-1 Ca =

mL-1 de alicuota Determinación de magnesio (Mg) Valoración del EDTA

1. Coloque un matraz de 125 mL-1 5 mL-1 de solución tipo de Ca (0.01 *N)

y agregue 25mL-1 de agua destilada.

2. Agregue 1 mL-1 de solución amortiguadora (NH4CL + NH4OH) y 8 gotas

de eriocromo negro.

3. Titule con EDTA anote el volumen gastado, el vire será rojo vino-verde

azul.

Cálculos

mL-1 de solución tipo calcio (*N) *N Ca+Mg = Vol gastado de EDTA del testigo Determinación de potasio (K) método de Peech La presencia de K en el agua de riego no siempre es despreciable desde el

punto de vista de aportación de este nutriente del suelo. Por ejemplo para este

caso de que un agua que presente0.312 g L-1 y se emplee para regar, existe

dosis de riego de 1000 m3 ha-1; lo que nos daría que en un año con un

coeficiente de eficiencia en la aplicación del agua es de 0.65; se incorpora al

realizar 8 riegos al año 162.24 kg ha-1 año (Méndez., et al. 1995).

Procedimiento

Nota. Previamente se elabora una curva de calibración, utilizando para ello un

conjunto de soluciones patrón o sea de valoración conocida y se elabora una

curva ajustada por regresión, que a su vez no da una ecuación de recta, por la

formula: y = ax + b, donde y es la lectura del espectrofotómetro; ax es el valor

de la concentración solución patrón en ppm y b es pendiente interferentes

(Méndez., et al. 1995).

1. Tomar 4 mL-1 de alicuota y vacíe en un tubo de ensaye.

2. Agregue 12 gotas de formaldehido y agite. Deje reposar 10 minutos.

3. Añada 2 mL-1 de cobaltinitrito de sodio y agite bien.

4. Preparar 1 g de cobaltinitrito de sodio en 15 mL-1 de agua destilada

(para 7 muestras) y filtrar.

5. Adicione 4 mL-1 de alcohol isopropílico procurando que deslice por las

paredes del tubo formándose dos capas de las cuales deben quedar

bien diferenciadas.

6. Agite de 30 – 40 segundos mediante un movimiento giratorio recíproco

entre las manos.

7. Dejar reposar 30 minutos en baño maria o a temperatura de 27ºC.

8. Lea la transmitancia a 650 nanómetros en el espectrofotómetro. Nota:

preparar un testigo al mismo tiempo que las muestras utilizando agua

destilada como alicuota y los demás reactivos como indica la técnica,

para calibrar el aparato a 100% de transmitancia.

9. Las lecturas obtenidas llévelas a la curva de calibración y calcule la

concentración de las muestras.

Cálculos

Lec * b + a = ppm

* Para valores de a + b consulte con el laboratorista.

Determinación de sodio (Na) Independientemente de los problemas de baja permeabilidad que puede

ocasionar en el suelo, el sodio puede ocasionar problemas de toxicidad en los

cultivos agrícolas, los cuales pueden tener lugar aunque el suelo no sea salino

(Méndez., et al. 1995).

Se menciona al RAS como un indicador adecuado para evaluar el nivel de

toxicidad por sodio del agua. Debido a que una parte del RAS no presenta ser

buen indicador, es preferible determinar el contenido de sodio en el agua

(Ayers y Westcot, 1985). De acuerdo con este criterio, las aguas aplicadas en

riego superficial pueden agruparse en tres clases:

• Aguas de bajo riesgo de toxicidad, con un contenido de Na de 3

meq L-1.

• Aguas que pueden provocar toxicidad, con un contenido de Na de

3-9 meq L-1 estas aguas no deben aplicarse a cultivos sensibles.

• Aguas de alto riesgo de toxicidad, aptas para el riego sólo de

cultivos muy tolerantes, las que presentan un contenido de Na

superior a 9 meq L-1.

El porciento de sodio lo obtenemos a partir de los miliequivalentes por litro de

Na, dividido entre la CE corregida por temperatura dividido entre cien y el

resultado obtenido se multiplica por cien.

Valor calculado a través de formula

CE * 1000 Na = - (Ca+Mg) 100 Donde:

CE en mmhos cm-1

Porciento de Na

(Na * 100)

%Na =

(Ca+ Mg+ Na)

Relación de adsorción de sodio (RAS) Las aguas de riego respecto con respecto a la RAS, se basa primordialmente

en los efectos que tiene el sodio intercambiable sobre la condición física del

suelo. No obstante, las plantas sensibles a este elemento pueden sufrir daños

a consecuencia de la acumulación del sodio en sus tejidos cuando los valores

del sodio intercambiable son más bajos que los necesarios para deteriorar la

condición física del suelo (Personal del Laboratorio de salinidad de los EUA,

1982).

Para el cálculo de la RAS es necesario el análisis de Na, Ca, Mg y de la

conductividad eléctrica (Aguilera y Martínez, 1980).

Para prever la degradación que pueda provocar una determinada agua de riego

se calcula el índice de RAS, que nos da una idea del predominio de uno u otro

efecto a la vista de la composición iónica del agua (Méndez., et al. 1995).

Calculo

Na RAS =

Ca + Mg 2

Resultados y discusión Antes e observar el comportamiento de cada uno de los indicadores de calidad

del agua, tanto Conductividad eléctrica (CE) potencial hidrógeno (pH), así como

los iones (cationes y aniones), se denota que el distintivo de esta agua es la

presencia de Cloruro de sodio; y puede afirmarse que ésta sal se encuentra en

forma ionizada (como iones Cl, e iones Na), ya que no presenta precipitados, lo

que produce una elevada CE. El referido cloruro de sodio tiene su origen en la

intrusión salina del agua de mar por abatimiento del manto friático, ya que

nuestra fuente (pozo) se encuentra muy cercano a la costa, además debe

considerarse que este afloramiento hidráulico viene explotándose desde hace

más de cincuenta años, primero en forma intensiva (ya que se regaban con el

más de 50 hectáreas) y posteriormente ha venido disminuyendo la superficie

de riego en forma gradual, pero se ha mantenido en forma continua la

explotación. Debe sumarse a esto que los agregados del subsuelo son arenas

que van desde las finas a las gruesas, lo que implica una rápida intrusión.

1. Conductividad Eléctrica (CE). Las medida de los valores de la CE desde

el año de 1995 a 2007, nos indican que esta tiene una disminución del tipo

lineal (no necesariamente una recta) ya que presenta una disminución gradual

de 0.35 a 0.24 dS m-1, esto posiblemente obedezca a una diminución en las

extracciones, producto de una disminución del área de riego. La disminución de

la superficie de riego puede deberse a varios factores, entre ellos a un aumento

de edificios y áreas deportivas, consecuentemente una disminución en el área

de siembra; menor oportunidad de siembra y el incremento en los costos de

producción, que en el caso de la UABCS, este gasto tienen un efecto directo en

el presupuesto de la Institución con nula o muy baja tasa de recuperación, ya

que la superficies sembradas son para uso de la práctica docente y de

investigación. Otro factor de disminución en la extracción de agua del pozo

profundo del CAEUABCS es que anteriormente la arboleda de los corredores o

vías de acceso de la UABCS se regaban por canales de tierra con agua de

extracción de esta fuente, actualmente se riegan por goteo con agua del

sistema de agua potable, lo que reduce las extracciones. Por último, debe

considerarse el efecto de la implantación de los nuevos sistemas de riego

presurizados, lo que implican un significativo ahorro del agua de riego. La suma

de estos factores puede ayudarnos a explicar la disminución de la CE en el

agua de riego.

Grafica 1. Comportamiento de la Conductividad eléctrica en mmhos/cm

2. Reacción (pH). La gráfica de medias del pH valorado desde 1995 a

2007, tiene un comportamiento errático, ya que presenta “picos” que van desde

6.78 a 7.62. Este fenómeno no corresponde a los contenidos de Na, SO4, CO3

ó HCO3, que pudiese atribuirse a la precipitación de sales de sodio como

sulfato de sodio (Na2SO4), o Carbonato de sodio (Na2CO3), como tampoco

obedece a la presencia de los otros iones analizados Mg, Cl, Ca y K. Si bien es

cierto que el pH reflejado en las aguas de riego obedece a la actividad de los

iones y a la capacidad de los mismos para formar bases, ácidos, sales y

precipitados insolubles, es inexplicable la baja que refleja el dato de 1996; en

cambio en 2002 (el valor más elevado de la media de pH), concuerda con un

aumento en los iones de Na, aunque para ese año el valor de los iones de Ca

se incrementan simultáneamente, podría explicarse este fenómeno por la

neutralización de la actividades de los iones SO4, asumiendo una solubilización

de Sulfato de Calcio (CaSO4), aunado libre la actividad de los iones de K y Mg.

Esta posible solubilización del CaSO4 podría indicarnos que el flujo del agua

del manto acuífero en la extracción topó con una fuente de esta sal que al

arrastrarla hacia la superficie, indujo su solubilización; aunque sería muy

arriesgado afirmar esta hipótesis sin mayores elementos de juicio, sin embargo,

ésta es la única explicación posible para esa fecha, aunque en contraposición

se encuentra la baja concentración de aniones (independientemente del los Cl)

en el agua analizada. La curva de valores de la media del pH nos conducen a

pensar que existen otros factores que vienen afectando el comportamiento de

este parámetro que no concuerdan con los valores cuantificados en los iones

valorados y que existan otros iones presentes que no han sido detectados

hasta el momento por falta de infraestructura.

Grafica 2. Comportamiento del pH

3. Calcio (Ca). Al observar la curva de medias de los valores del ión Calcio,

puede decirse que éste tiene una disminución casi lineal concordante con la CE

y el Magnesio (Mg), lo que implica que el Ca influye marcadamente en los

valores de la CE. Por otra parte, se observa un pico para el año 2002

coincidente con el pH y los Sulfatos (SO4). Al contrastar las curvas de Ca y de

SO4 se observa un comportamiento muy similar, lo que nos conduce a pensar

en la presencia de Sulfato de Calcio soluble en el manto freático. En el párrafo

anterior se dio una explicación posible al comportamiento del pH sustentada en

la solubilización de Sulfato de Calcio. Al comparar las gráficas de las curvas de

medias de los carbonatos (CO3) y bicarbonatos (HCO3), puede decirse en

general, que éstas curvas tiene un comportamiento inverso, es decir, que a

medida que el Calcio aumenta, los Carbonatos y Bicarbonatos disminuyen, la

explicación a este fenómeno es la reactividad que presenta el calcio frente a

estos aniones, con una alta tendencia a formar precipitados insolubles de

Calcio (CaCO3), precipitados de color blanquecino cremoso que se puede

observar en los puntos de lenta emisión de agua (goteros, uniones de tuberías

con fugas, fugas de empaques deficientes, etc.) o bien en los de constante

humedad de evaporación. Al contrastar las curvas de Ca y Na, se observa que

a medida que el Ca disminuye el Na aumenta; este fenómeno es posible que

se deba a la reactividad del Ca con los SO4, HCO3 y CO3 preferentemente que

con el Na, quedando libre éste último ión, de ahí que se refleje su actividad en

la curva de media de valores del pH.

Grafica 3. Comportamiento del ion Ca

4. Sodio (Na). La curva de comportamiento del ion sodio (Na), nos denota

una elevación gradual, es decir, un incremento en la concentración del mismo a

pesar de la disminución de la CE; lo anterior nos indica que la reactancia del

ión Ca y Mg con los aniones sulfatos, carbonatos y bicarbonatos y su tendencia

a formar precipitados insolubles, sucede por encima de la capacidad de

reacción del ion sodio. Al presipitarse los iones Ca y Mg, (por la posible

formación de sulfatos,carbonatos y bicarbonatos de Ca y Mg, disminuyen la

C.E. ya que disminuyen considerablemente la presencia de iones libres; lo que

implica que la libre expresión del Sodio, aunque se ve incrementada en el

agua, su baja concentración no afecta los valores de la CE.

Grafica 4. Comportamiento del ion Na

5. Magnesio (Mg). Este catión sigue el mismo patrón de comportamiento

del Ca, es decir, una disminución gradual en su concetración en la forma

soluble. La explicación a su comportamiento es similar a la del ion calcio, lo que

se hace inecesario repetir. Por otra parte, el ion Magnesio tienen una

reactividad menor que la del ión Calcio, ya que este tiene un radio ionicio

mucho menor, luego entonces, sus efectos en la CE se ven reducidos. Debe

sumarse a esto la poca cantidad de Magnesio presente en el agua de riego

(por debajo de 4 miliequivalentes por litro), lo cual lo hace no significativo como

se aprecia en la gráfica 5.

Grafica 5. Comportamiento del ion Mg

6. Potasio (K). Aunque este ion en su gráfica aparece con una tendencia

incrementativa, sus concentraciones se encuentran muy por abajo como para a

ser capaz de establecer una dominancia o afectar directamente los parámetros

de C.E. y pH, ya que sus valores oscilan en 0.20 a 0.45 meq L-1.

Grafica 6. Comportamiento del ion K

7. Cloruros (Cl). Este es el ion más importante dentro de los aniones

presentes en el agua de riego en estudio. Como se señala al inicio, la

presencia de cloruros obedece a la disociación del Cloruro de sodio del agua

de mar que por intrusión ha llegado a este aprovechamiento hidráulico. Puede

afirmarse que este ion, sumado al efecto del ion sodio, son los responsables de

la CE ya que sus concentraciones van de los 22.0 a los 30.0 meq L-1. La

cocentración de cloruros puede decirse que es estable en contraste con el

Sodio que es incrementativo. Esto implica que el NaCl no es la única fuente de

ensalitramiento del esta agua de riego, sino que posiblemente el agua del

subsuelo al ser arrastrada en el proceso de extracción pase por una fuente

(bien sea una roca rica en Na) que haga incrementar este catión

desequilibrando el comportamiento esperado de los Cl.

Grafica 7. Comportamiento del ion Cl 8. Carbonatos (CO3), bicarbonatos (HCO3) y sulfatos (SO4). Al revisar las

gráficas y valores de estos cationes, se ven minimizados ante la concetración

de Cl ya que sus valores promedio (1.5 meq para CO3; 6 meq para HCO3 y 1.2

para SO4) no son significativos en contraste con 27.0 meq de los Cl. Lo anterior

implica su escasa participación en los efectos químicos en el agua de riego y

por lo mismo su consideración en las explicaciones del comportamiento.

Grafica 8. Comportamiento del ion CO3

Grafica 9. Comportamiento del ion HCO3

Grafica 10. Comportamiento del ion SO4.

Clasificación del agua de riego del CAEUABCS de acuerdo a la secuencia propuesta por Aguilera y Martinez (1980). Los valores presentados en los siguentes cuadros fueron obtenidos de las medias anuales de cada uno de los diferentes iones y valoraciones.

1). 6.36 x 36.17 100 X= 636 / 36.17 = 17.58

Es decir que (CO3+HCO3) ‹ 20%, luego se tiene

que determinar:

2). CE si el valor es mayor a .25 dS m-1

entonces se calcula SP.

CE = 3.09 mmhos cm-1 = 0.309 dS m-1

SP = Cl+1/2 SO4 ; SP = 28.54+0.635

SP = 29.18

Na 19.25 19.25 19.25 3). RAS = = = = = 7.4342 Ca + Mg 13.41 6.705 2.5894 2 2 4). CSR = (CO3 + HCO3) – (Ca + Mg) = (6.36) – (13.41) = - 7.05 = 0 5). B = 0 6). Cl = 28.54 CE = 3.09 mmhos cm-1 = 0.309 dS m-1

CE mmhos/cm  3.09 CE  dS m‐1  0.309 

B meq L 0

Aniones  CO3 meq L 1.25 HCO3 meq L 5.11 Cl2 meq L 28.54 SO4 meq L 1.27

total 36.17 

Cationes Ca meq L 8.63 Mg meq L 4.78 K meq L 0.29 Na meq L 19.25 

total 32.95 

CO3 meq L 1.25 HCO3 meq L 5.11

total 6.36 

Ca meq L 8.63 

Mg meq L 4.78 

total 13.41 

SP = 29.18

CSR = 0.0 meq L-1

RAS = 7.4

B = 0.0 ppm

Cl = 28.54 meq L-1 Clase : C4 – S2

Interpretación: De acuerdo a los cuadros de clasificación propuestos por Aguilera y Martinez

(1980). Esta agua NO es recomendable por: CE, SP, RAS y Cl.

Sin embargo, el suelo en donde se deposita esta agua con fines de riego, es un

suelo profundo de textura migajon arenoso con buen drenaje superficial y

drenaje interno, lo que impiden encharcamientos y en consecuencias

acumulación de sales; pudiendo desarrollarse cultivos tolerantes a la salinidad.

El bajo contenido de arcillas así como el bajo contenido de materia orgánica le

imprimen al suelo una muy baja capacidad de intercambio cationico, por lo que

el RAS no representa peligro de acumulación de sodio y pérdida de las

caracteristicas físicas del suelo.

De igual forma aparece, NO recomendable por su alto contenido de cloruros,

pero las caracteristicas físicas del suelo enunciadas en el parrafo anterior, solo

se limita a cultivos altamente suceptibles a cloruros.

Conclusiones: De acuerdo a los resultados obtenidos en el laboratorio, se cubrió el objetivo

propuesto de caracterizar y clasificar el agua del pozo agrícola de la unidad del

CAEUABCS.

Se acepta la hipótesis que afirma que los análisis del agua de riego del

CAEUABCS, permiten determinan la conveniencia o limitación de su uso en los

diversos cultivos e interpretar ciertos detrimentos en el rendimiento de los

mismos por la salinización.

El agua de riego analizada es clase C4 S2, NO recomendada por CE, SP, RAS

y Cl. Sin embargo, puede utilizarse en el CAEUABCS por las características

físicas del suelo, en cultivos tolerantes a la salinidad y pero limitada para

cultivos altamente susceptibles a cloruros.

Literatura Consultada

Anónimo. www.fisicapractica.com/densidad.php, consultado el día 10 de junio

de 2009. Lenntech., 2010. www.lenntech.es/ph-y-alcalinidad.htm, consultado el día 10 de

Febrero de 2010. Aceves N. E., 1979, El Ensalitramiento de los Suelos Bajo Riego. Ed. Colegio

de Postgraduados, Chapingo México. Alcantar, G.G., Etchevers, B.J. y Aguilar, S.A. 1992, Los Análisis Físicos y

Químicos. Su aplicación en la agronomía. Ed. CP. Instituto de Enseñanza e Investigación en Ciencias Agrícolas. Montecillo. México.

Aguilera C y Martínez E., 1980, Relaciones Agua Suelo Planta Atmósfera. Ed.

Universidad Autónoma Chapingo. Cuarta edición. Ayers y Westcot, D.W., 1985, Water quality for agriculture. Rev. No 1. Riego y

drenaje. FAO. U.S.A. Brown, L. T., LeMay, Jr. H. y Bursten, B. E., 1991, Química la Ciencia Central.

University of Illinois, University of Nevada, The Ohio State University. EUA. Traducido al español por la Hidalgo C. y Mondragón. Instituto de Química de la UNAM. Quinta Edición, 1993. Ed. Prentice-Hall Hispanoamericana.

Chapman, H.D. y Pratt., P.F. 1981, Método de Análisis de Suelos, Aguas y

Plantas. Ed. Trillas, México. De la Peña I., 1981, Salinidad de los Suelos Agrícolas – su origen –

clasificación – prevención y rehabilitación, Boletín técnico n° 10, Cd. Obregón, Sonora, México.

Diario Oficial de la Federación; NOM-021-RECNAT 2000, Secretaría de Medio

Ambiente y Recursos Naturales, México 2004. Gavande S.A., 1979, Física de Suelos. Principios y Aplicaciones. Ed. Limusa., México. Jackson M. L., 1970, Análisis Químico de los Suelos. Ed. Omega. Kramer P.J., 1974, Relaciones Hídricas de Suelos y Plantas, Editorial: Edutex

S.A., México. L. Fenech, Varela, Méndez. Manual Operativo de Agua con fines Agrícolas.

(INEDITO). Universidad Autónoma de Baja California Sur. 2010.

Méndez, F.G., Varela, R.A. y Fenech, L.L., 1995, Manual operativo del agua con fines agrícolas. Universidad Autónoma de Baja California Sur. México.

Méndez, G. C. y Fenech L.L., 1995, Calidad del Agua de Riego del Campo Experimental de la UABCS y sus tendencias, en base al comportamiento de los últimos cuatro años.

Mendoza, V. R. y Méndez G. C. Manual de Curvas de Calibración de Planta y

Suelo. (INEDITO). Universidad Autónoma de Baja California Sur. 2010. Narro F.E., 1994, Física de suelos con enfoque agrícola. Editorial Trillas.

Primera edición. México. Ortiz M., 1997, La calidad de las aguas de riego. Ed. Universidad Autónoma

Chapingo. Primera edición. Pulido Acuña, R., 1998, Algunas Propiedades Físico Químicas del Agua. Ed.

Universidad Autónoma Chapingo. Primera edición. Richards L.A. Editor et al, 1954, Diagnóstico y rehabilitación de: Suelos salinos

y sódicos, Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de América (DAEUA), Traducción al español por la Sánchez D. N. et al Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA) 1982, sexta edición, cuarta reimpresión, LIMUSA, México.

S.A.R.H., 1978, “Métodos para el Análisis Físico y Químico de Suelos, Aguas y

Plantas”. Publicación No. 10, 2da. Edición. México.

ANEXO TABLAS

Tabla 1. Comportamiento de los iones en partes por millón (ppm) presentes en el agua de riego del CAEUABCS en el periodo de 1995-2007

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007CE dS m-1

.35 .35 .33 .34 .31 .31 .30 .31 .31 .30 .28 .27 .27

pH 7.39 6.77 7.15 7.31 7.38 7.40 7.31 7.65 7.34 7.11 7.13 7.06 6.92CO3 ppm

41.04 74.17 80.57 46.74 22.75 25.60 15.83 16.46 9.02 7.92 39.43 42.26 64.82

HCO3 ppm

255.02 276.41 486.57 314.43 335.46 304.83 290.33 276.71 181.79 192.06 419.21 356.92 366.83

Cl2 ppm

911.71 954.22 1207.07 1105.33 1137.04 894.58 798.27 954.22 1072.50 1089.65 985.76 971.22 1075.04

Ca ppm

186.59 224.40 193.54 197.16 177.05 178.80 170.56 224.40 155.98 161.67 152.57 143.61 124.37

Mg ppm

81.49 67.63 71.52 55.95 47.51 51.73 70.38 67.63 54.77 43.53 49.49 49.05 45.56

SO4 ppm

71.32 83.65 66.57 49.98 58.72 56.35 51.48 83.65 53.95 60.89 51.58 50.82 54.87

K ppm

8.68 8.76 13.96 10.90 18.00 8.99 10.00 8.76 12.02 10.56 13.53 12.28 12.93

Na ppm

360.75 380.22 438.10 419.35 396.28 387.47 316.48 380.22 502.63 524.06 503.07 515.19 628.31

Tabla 2. Comportamiento de los iones expresados en mili equivalentes litro (meq L-1) presentes en

el agua de riego del CAEUABCS en el periodo de 1995-2007

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 CE dS m-1

.35 .35 .33 .34 .31 .31 .30 .31 .31 .30 .28 .27 .27

pH 7.39 6.77 7.15 7.31 7.38 7.40 7.31 7.65 7.34 7.11 7.13 7.06 6.92 CO3 meq L-

1 1.37 2.47 2.68 1.56 0.76 0.85 0.53 0.55 0.30 0.26 1.31 1.41 2.16

HCO3 meq L-1 4.18 4.53 7.97 5.15 5.50 5.00 4.76 4.54 2.98 3.15 6.87 5.85 6.01 Cl2 meq L-

1 25.710 26.91 34.04 31.17 32.06 25.23 22.51 26.91 30.24 30.73 27.80 27.39 30.32

Ca meq L-1 9.14 11.00 9.48 9.66 8.68 8.76 8.36 11.00 7.64 7.92 7.48 7.04 6.09 Mg meq L-1 6.70 5.56 5.88 4.60 3.91 4.25 5.79 5.56 4.50 3.58 4.07 4.03 3.75 SO4 meq L-1 1.48 1.74 1.39 1.04 1.22 1.17 1.07 1.74 1.12 1.27 1.07 1.06 1.14 K meq L-1 0.22 0.22 0.36 0.28 0.46 0.23 0.26 0.22 0.31 0.27 0.35 0.31 0.33 Na meq L-1 15.69 16.54 19.06 18.24 17.24 16.85 13.77 16.54 21.86 22.80 21.88 22.41 27.33

Media de cationes, aniones en meq L-1 y conductividad eléctrica CE mmhos/cm-1 y dS m-1 (1995-2007).

CE mmhos/cm-1  3.09

CE  dS m‐1  0.309

Aniones  

CO3 meq L-1 1.25 HCO3 meq L-1 5.11 Cl2 meq L-1 28.54 SO4 meq L-1 1.27

total 36.17 

Cationes 

Ca meq L-1 8.63Mg meq L-1 4.78 K meq L-1 0.29Na meq L-1 19.25

total 32.95

B meq L-1 0

Ca meq L-1 8.63

Mg meq L-1 4.78total 13.41

CO3 meq L-1 1.25 HCO3 meq L-1 5.11

total 6.36