SALINIZACIÓN
* SALES: Son compuestos químicos solubles en agua que forman
cristales. Están formados por cationes enlazados con aniones, entre
estos iones podemos mencionar:
ANIONES CATIONES
Cloruros Cl- Calcio Ca2+
Sulfatos SO42- Magnesio Mg2+
Carbonatos CO3 Sodio Na+
Bicarbonatos CO3H- Potasio K+
Nitratos NO3-
La sal más común es el cloruro de sodio: Na Cl.
En el caso de suelos irrigados, las sales predominantes se originan de
la combinación de diferentes iones tales como sodio, calcio,
magnesio, potasio, cloruro, sulfato, carbonatos y bicarbonatos.
Las sales muy solubles son las más perjudiciales para el suelo,
debido a que forman soluciones salinas concentradas, mientras que
las poco solubles precipitan antes de alcanzar un límite peligroso.
Los cloruros y los sulfatos de sodio y magnesio son las sales que
ocasionan mayores problemas en nuestra región debido a su alta
solubilidad.
La salinidad se mide en unidades de conductividad eléctrica.
* Conductividad Eléctrica (CE): Es la medida de la capacidad de
una solución acuosa para transmitir corriente eléctrica. Las
soluciones de la mayoría de los compuestos inorgánicos (Ej.:
aniones de cloruro, nitrato, sulfato y fosfato) son relativamente
buenos conductores. Por el contrario, moléculas de compuestos
orgánicos que no se disocian en soluciones acuosas (Ej.: aceites,
fenoles, alcoholes y azúcares) son pobres conductores de la corriente
eléctrica. Se mide con el Conductimetro.
Se define también como la inversa de la resistencia eléctrica. En el
Sistema Internacional de Unidades (SI), el recíproco del ohm es el
Siemens (S) y la conductividad se reporta en Siemens/metro (S/m),
mientras que en unidades estándar de EE.UU se expresa en
micromhos/cm (µmho/cm)
- Equivalencias:
1 mho/cm = 1000 mmho/cm
1 mmho/cm = 1000 µmho/cm
1 mmho/cm = 10 meq/l
1 mmho/cm = 1 dS/m (deci Siemens por metro)
1 dS/m = mS/cm (mili Siemens por cm)
1 mS/m = 10 µmho/cm
1 µS/cm = 1 µmho/cm
De la conductividad eléctrica se puede derivar la cantidad de Sólidos
Totales Disueltos (STD) en ppm:
STD (ppm) = 0,64*CE [µmho/cm]
Además:
1 ppm = 1 mg/l = 0,001 kg/m3
CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO
El riego es un importante factor de salinización del suelo cuando no
es manejado correctamente. Existen numerosos ejemplos, antiguos y
modernos, de ricas regiones agrícolas que, como consecuencia de un
riego inadecuado, se han salinizado, haciéndose totalmente
improductivas.
En nuestro país se han presentado serios problemas de salinización
principalmente en los valles de Chao, Lurin, Mala, Cañete, Pisco,
Yauca, Ocoña, Camana, Quilca, Ilo, Locumba, Sama y Caplina.
Todas las aguas de riego tienen un contenido mayor o menor de
sales solubles. A partir de los datos de Livingstone (1961), se
elaboró el cuadro siguiente en el que se muestra la salinidad media
de los ríos de diversas partes del mundo:
Lugar C.E.
(µmho/cm)
América del norte 142
América del sur 58
Europa 200
Asia 142
África 108
Oceanía 75
Consideremos que un agua de riego de buena calidad tiene un
contenido de sales de 0,75 mmhos/cm, esto equivale a:
C.E = 750 µmho/cm, por lo tanto:
STD (ppm) = 0,64*750 = 480 ppm = 480 mg/l = 0,48 kg/m3
Para un volumen anual de riego de 10 000 m3/ha, esta recibirá
anualmente 4,8 toneladas de sales aportadas por el agua de riego. En
condiciones adecuadas de drenaje, esas sales serán lavadas y
eliminadas de la zona radicular. Cuando esto no ocurre, el contenido
de sales del suelo aumenta progresivamente hasta alcanzar niveles
que hacen antieconómica su explotación.
La calidad de agua se define en función de tres criterios principales:
Salinidad, sodicidad y toxicidad.
1. CRITERIO DE SALINIDAD
Un alto contenido de sales disueltas en el suelo disminuye el
potencial osmótico y exige a las raíces un esfuerzo adicional para
absorber agua (Stress hídrico), lo que ocasiona una reducción en los
rendimientos de los cultivos (Pérdida de producción), los cuales
disminuyen casi linealmente con la concentración de sales.
Este proceso perjudicial está directamente relacionado con el mal
manejo del agua de riego y con la clase de drenaje de los suelos. En
las áreas dotadas de buen drenaje, las aguas de riego o de lluvia van
lavando progresivamente las sales o profundizándolas de tal manera
que ya no son dañinas para los cultivos. En cambio, en las áreas con
problemas de drenaje, las sales afloran fácilmente y se acumulan en
la superficie. El drenaje deficiente corresponde como regla general, a
las partes más bajas de los valles, donde la menor pendiente permite
la acumulación de los sedimentos más finos. En tal sentido, es la
costa la región natural más expuesta al problema de salinización y
mal drenaje.
Los criterios que analizan el riesgo de salinidad se basan en índices
que expresan la concentración de sales de agua de riego, y de ellos el
más frecuentemente utilizado es la CE.
Suelo con afloramiento de sales
Entre los procesos que favorecen la salinización del suelo
mencionaremos los siguientes:
Calidad del agua de riego y su manejo. La fuente principal de
sales y sodio es, en muchos casos, el agua de riego. El manejo
correcto del riego puede reducir la toxicidad de estos elementos.
Bombeo exagerado, sobre todo de pozos cercanos al mar.
Lluvias escasas. Una baja pluviometría no asegura el lavado de
las sales que se acumulan en el suelo como resultado del riego. No
hay aportes de agua a los acuíferos. Se usa agua de menor calidad.
Alta evaporación. En regiones con una tasa alta de evaporación
las sales se concentran en la capa superior del suelo.
Capa freática superficial. Las sales que contiene el agua que
llega con facilidad a la superficie del suelo por capilaridad se
concentran en la capa superior del suelo.
Alta capilaridad del suelo. Relacionado con los dos puntos
anteriores.
Tipo de suelo. Suelos arcillosos tienden a salinizarse con más
facilidad.
Depresiones del terreno. Las sales superficiales son arrastradas
por el agua a las partes bajas del terreno.
Baja capacidad de infiltración. Dificulta la lixiviación de las
sales.
Drenaje insuficiente. Para el lavado de las sales es necesario
asegurar el drenaje interno y superficial.
La tolerancia de un cultivo puede venir afectada por la concentración
de sales en el agua utilizada para regar, que a su vez dependerá del
tipo de cultivo, el tipo de suelo y condiciones ambientales
(Thompson y Troeh, 2004). Los signos más comunes de que la
planta ha sufrido daños debido a un alto contenido de sales es la
reducción de la masa productiva y del tamaño de la misma y así
como de su desarrollo. En los Cuadros siguientes se muestra la
tolerancia a la salinidad de algunos cultivos:
1.1. Clasificación de Richards
En 1954, Richards, del U.S. Salinity Laboratory (Riverside,
California) estableció la siguiente clasificación del agua de
riego en función de su CE:
Índice de
Salinidad
CE
(dS/m) Riesgo de salinidad
1. 0,10-0,25 BAJA: Apto para cualquier tipo de cultivo.
2. 0,25-0,75 MEDIO: Puede usarse para el riego a condición de que
exista cuando menos un lavado moderado de los suelos.
3. 0,75-2, 25 ALTO: Sólo deben usarse en suelos con buen drenaje y en
cultivos resistentes a las sales.
4.
2,25-4,00
MUY ALTO: No son recomendables para el riego. Sólo
pueden usarse en cultivos muy tolerantes a la salinidad.
5
4,00-6,00
SALINIDAD EXCESIVA: Solamente debe usarse en casos
muy especiales extremando precauciones.
6 6,00-10,0 Agua no aconsejable para el riego en ningún caso.
2. CRITERIO DE SODICIDAD
Este criterio mide el efecto probable del sodio sobre las propiedades
físicas del suelo.
Cuando el sodio se encuentra presente en alta concentración en el
agua de riego y el calcio y el magnesio se precipitan en la solución
del suelo por la acción de carbonatos y bicarbonatos, entonces el
sodio se acumula y sustituye el calcio y magnesio en el intercambio
de cationes dando lugar a un desequilibrio eléctrico de las partículas
coloidales del suelo debido al predominio de cargas negativas, las
partículas se repelen, el suelo se deflocula (Suelta) y pierde
estructura, con lo que existe menos entrada de oxígeno al suelo,
disminuye la permeabilidad (Sellamiento del suelo y falta de
aereación de las raíces), se fomenta la compactación y
encostramiento, con lo que en última instancia se afecta el desarrollo
normal de los cultivos
Suelo sódico
2
ºº
MgCa
NaRAS
Un alto contenido de sodio en el agua de riego puede inducir
elevados valores de PSI (Porcentaje de Sodio Intercambiable) en el
suelo, con sus efectos consiguientes de pérdida de estructura por
dispersión e hinchamiento.
El índice más adecuado para definir el riesgo de sodicididad del agua
de riego es el RASº, definido por Suárez (1981) según la expresión:
donde Na y Mg se expresan en meq/l. Caº es la concentración
corregida de Ca en el agua de riego, expresada también en meq/l.
El valor de Caº depende de la salinidad del agua de riego y de los
factores que afectan a la dilución o precipitación del Ca, es decir, el
contenido de CO2 disuelto en el agua del suelo y la relación, en el
agua de riego, entre el contenido de bicarbonatos y de Ca
(CO3H/Ca), en meq/l. El valor de Caº se puede obtener de la
siguiente tabla.
2.1. Clasificación de Richards Modificado
Para la evaluación del riesgo de sodicidad del agua, se utiliza el
gráfico siguiente, el cual está en función del RAS0 y de la salinidad
del agua de riego en dS/m.
Como se comprueba en el gráfico, para un mismo valor de salinidad
del agua de riego, el riesgo es mayor cuanto más alto es el RAS0, en
cambio, para un mismo valor de RAS0, el riesgo disminuye cuando
aumenta la salinidad.
Cuando la salinidad del agua de riego es muy baja, existe alto riesgo
de sodicidad, incluso a valores muy bajos del RAS0. De hecho, con
conductividades inferiores a 0,2 dS/m (0,2 mmhos/cm), las aguas de
riego ocasionan problemas de sodicidad independientemente del
valor del RAS0. Por tal razón, las aguas de lluvia pueden ser la causa
de la dispersión de los coloides en la superficie del suelo, con sus
problemas derivados: Pérdida de estructura, impermeabilidad, etc.
3. CRITERIO DE TOXICIDAD
A diferencia de la salinidad, que es un problema externo a la planta.
y que dificulta la absorción del agua, la toxicidad es un problema
interno que se produce cuando determinados iones, absorbidos
principalmente por las raíces, se acumulan en las hojas mediante la
transpiración, alcanzando concentraciones nocivas y dañando a la
planta. El nivel de daño depende del tiempo, la concentración y la
sensibilidad del cultivo y el consumo de agua.
Cloro
El cloro es uno de los elementos que más abundan en el agua de
riego. Éste aparece como anión cloruro (Cl-) y es indispensable para
el desarrollo de la planta, ya que actúa en procesos vitales como la
fotosíntesis.
Las plantas lo requieren en pequeñas cantidades (No más de 0.5
meq/l), pero cuando su concentración es muy alta el cloruro puede
convertirse en un elemento tóxico. Algunos daños que puede
provocar el cloruro son los siguientes:
Necrosis de las puntas de las hojas, que avanza con la
acumulación de cloruros.
Caída de hojas, flores y frutos.
Fruta pequeña y baja producción.
Inhibición del crecimiento de la planta.
Boro
El boro es un elemento esencial para el desarrollo de las plantas y
tiene mucha importancia en el proceso de polinización y fecundación
del óvulo. Su carencia puede provocar problemas en el cuajado de
los frutos. La diferencia entre la concentración requerida por la
planta (0.3 ppm-0.5 ppm) y la toxicidad (1.0 ppm en la mayoría de
las plantas cultivadas) es muy pequeña, por lo que se debe tener
especial cuidado con este elemento. Los síntomas de toxicidad son
generalmente zonas amarillentas en las hojas, partiendo de las puntas
y difundiéndose hacia la base.
3.1 Problemas Varios
Exceso de Nitrogeno: El nitrógeno en el agua de riego es
beneficioso como fertilizante, pero, en exceso, tiene efectos
perjudiciales: retraso en la maduración de las frutas, pérdida de
producción y calidad, entre otros. Para su análisis, se debe tener
en cuenta la tabla siguiente:
Restricción de uso N (mg/l)
Sin restricción de uso < 5
Ligera a moderada 5 - 30
Severa > 30
pH: Normalmente, las aguas de riego tienen un pH
comprendido entre 6,5 y 8,4. Los valores fuera de este rango
indican desequilibrios que pueden causar trastornos
nutricionales o efectos tóxicos. Un pH bajo puede ocasionar
corrosiones en los elementos metálicos de las instalaciones; pH
superiores a 8,4 indican altos riesgos de sodicidad.
RECUPERACIÓN DE SUELOS SALINOS:
Para la recuperación de suelos salinos es necesario el "lavado" de las
sales, mediante el cual, o son transportadas a horizontes más
profundos de los explorados por las raíces de las plantas, o son
evacuadas a otras zonas, por medio de drenes.
Para eliminar las sales solubles, basta con regar abundantemente con
lo que se produce el lavado de las sales que no se habría producido
por causa de la aridez.
RECUPERACIÓN DE SUELOS SÓDICOS:
Para recuperar el suelo sódico, también es necesario el "lavado" del
suelo, pero previamente se le debe haber mezclado con yeso con lo
cual se forma sulfato sódico que es una sal casi neutra y por lo tanto
lavable.
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