¿De qué nos sirve conocerla profundidad en la que se encuentra la napa?

Conocer la profundidad en la que oscila la napa y su calidad es fundamental para adaptar las estrategias de manejo a las condiciones de cada ambiente.

Por: Bardeggia, F.¹; Isasti, J.²; Dorsch, A.³; Giampaoli, J.³; Ruíz, A.⁴ ¹ Chacra Justiniano Posse.² Chacra América.³ Chacra Los Surgentes-Inriville.⁴ Programa Sistema Chacras,Aapresid.

Introducción

La disponibilidad de agua es una de las mayores limitantes en la producción agropecuaria en Argentina, como en el resto del mundo (Aramburu Merlos et al., 2015). En los últimos años, la Región Pampeana se vio afectada por excedentes hídricos y ascenso de las napas freáticas (Bertram y Chiacchiera, 2014). Esta región es considerada como híper llanura, caracterizada por un gradiente topográfico regional muy bajo (<0,1%), donde los movimientos verticales de agua prevalecen sobre los horizontales (Jobbágy et al., 2008). Durante los últimos 30 a 40 años los cultivos anuales reemplazaron a los pastizales naturales y pasturas de alfalfa, reduciendo la evapotranspiración, provocando la recarga de acuíferos y el ascenso de los niveles freáticos (Nosetto et al., 2012).

Este ascenso del nivel freático modificó la disponibilidad de agua para los cultivos, agregando en algunos casos más de 300 mm de agua, es decir, la mitad de las necesidades de un cultivo anual (Portela et al., 2009). Una mayor disponibilidad de agua cuando el nivel freático fluctúa dentro de los rangos óptimos, contribuye a lograr elevados y más estables rendimientos (Rizzo et al., 2018). Sin embargo, estudios locales también mostraron que napas poco profundas pueden tener efectos negativos en los rendimientos de maíz frente a altos niveles de precipitaciones (Vitantonio-Mazzini et al., 2020), especialmente cuando las napas se encuentran a menos de 1,4 m de profundidad de la superficie del suelo, lo que puede causar muerte de raíces y plantas, salinización de suelos y pérdidas de N (Nosetto et al., 2009, 2012).

El ascenso de las napas se convirtió en una oportunidad que, si no es aprovechada, se vuelve una amenaza. Esto impulsó a productores, técnicos e investigadores a unirse y conformar las Chacras América, Justiniano Posse y Los Surgentes-Inriville (www.aapresid.org.ar/sistemachacras/). Estas Chacras fueron impulsadas para el desarrollo y transferencia de prácticas de manejo ajustadas a los ambientes y sistemas de producción con influencia de freática, factor ambiental central a la hora de identificar y clasificar ambientes. Con los matices de cada zona los objetivos de estas tres Chacras se centran en aumentar la productividad y el consumo del agua disponible, así como el de mitigar los problemas de anegamiento y salinización.

Conocer la profundidad en la que oscila la napa y su calidad en un determinado ambiente es fundamental para la toma de decisiones del productor como para los proyectos Chacras, por las razones que se enumeran y desarrollan a continuación:

1) Para definir el nivel de intensificación y la secuencia de cultivos de la rotación que permitan aumentar el consumo de agua

A nivel zonal, la dinámica de la napa responde principalmente al balance hídrico zonal (oferta de lluvias y demanda ambiental), encontrándose afectada en el corto plazo por la presencia o no de un cultivo (Mercau et al., 2016). En los proyectos de las Chacras se planteó intensificar las rotaciones para lograr consumos cercanos a la oferta de agua, para poder reducir los excedentes hídricos y transformar el agua en biomasa.

El consumo de agua de una rotación varía con el nivel de intensificación. En el sudeste de Córdoba se midieron usos consuntivos de agua anuales promedios de 820 mm en secuencias con doble cultivo. Realizando una rotación de tercios (Trigo/ Soja – Maíz - Soja), se consumen 590 mm y mediante un cultivo anual de soja se consumen 440 mm (Ruiz et al., 2019). Cuando se incorporan cultivos de servicio a las rotaciones, el consumo de agua aumenta 50 mm aproximadamente (Dorsch et al., 2020). Considerando las precipitaciones promedio para las últimas 6 campañas en Justiniano Posse (890 mm), las rotaciones consumen entre un 94 y 50%, dependiendo del nivel de intensificación. En caso de querer aumentar el consumo de agua del sistema más allá de los 800-850 mm, límite de consumo en sistemas agrícolas basados en cultivos anuales (Nosetto et al., 2012; Andriani, 2016; Ruiz et al., 2019), se deben realizar planteos con especies perennes como pasturas de alfalfa o forestación (Collino et al., 2004). A su vez, estas producciones consumen agua a lo largo del año y a mayores profundidades que los cultivos anuales, caracterizados por picos de consumo estacionales y sistemas radicales poco profundos (Nosetto et al., 2012).

Es fundamental saber si un determinado ambiente cuenta con influencia de napa y la profundidad en la que oscila, para planificar rotaciones de cultivos más intensas que la de tercios (Trigo/Soja – Maíz – Soja). Estas rotaciones cuentan con mayor captura de radiación, productividad y aportes de carbono (Ruiz et al., 2019; Agosti et al., 2020). La intensificación aumenta la productividad del agua por una mayor eficiencia y un mayor consumo, mejorando el uso y disminuyendo la generación de excedentes hídricos.

2) Para ajustar el manejo específico de cada cultivo

Cuando la freática se encuentra cercana a superficie, puede transformarse en una valiosa fuente de agua para los cultivos, llegando a realizar un aporte de 200-300 mm en maíz y soja, respectivamente (Muller et al., 2005; Videla Mensegue et al., 2007; Portela et al., 2009). Las respuestas pueden verse modificadas bajo diferentes condiciones como impedancias físicas de los suelos y niveles de salinidad de la napa (Nosetto et al., 2010). La freática tiene un efecto diferencial según el cultivo, fecha de siembra y precipitaciones durante la campaña (Nosetto et al., 2009; Florio et al., 2014; Vitantonio-Mazzini et al., 2020). En soja debería oscilar entre 1,2 y 2,2 m de profundidad para maximizar sus aportes sin afectar negativamente al cultivo (Nosetto et al., 2009), según datos observados por las chacras de Justiniano Posse y Los surgentes

En un estudio realizado en diferentes tipos de suelo (Vitantonio-Mazzini et al., 2020), encontraron un aumento en el rendimiento de soja en lotes con influencia de freática de 276 kg ha-¹ en Argiudoles y 1708 kg ha-¹ en Hapludoles. Contar con influencia de napa permite implementar estrategias ofensivas de manejo en el cultivo de soja, como pueden ser las fechas de siembra tempranas. El adelantamiento de la fecha de siembra incrementa la longitud del ciclo total (días de emergencia a madurez) y adelanta su ocurrencia, logrando disponer de mayor radiación solar y temperatura para generar más rendimiento (Baigorri, 2003). Para esto es indispensable que las condiciones hídricas no sean limitantes, debido a las temperaturas de la época donde se ubica el período crítico del cultivo. Con este manejo se lograron aumentos de 604 kg ha-¹ durante la campaña 2019/20 en sojas de Grupos de Madurez IV sembradas a principios de octubre vs. fechas de siembra de mediados del mismo mes (Pagnan et al., 2020).

Para la campaña 2020/21 (año Niña), en un establecimiento del NO de Buenos Aires se registraron aumentos de hasta 1600 kg ha-¹ entre cada variedad de soja del mismo grupo de madurez y fecha de siembra cuando la profundidad promedio de la napa fue de 1,67 metros

La freática tiene un efecto positivo en el cultivo de maíz cuando es implantado en fechas tempranas, pero no así en los maíces de fechas tardías (Gambin et al., 2016; Vitantonio-Mazzini et al., 2020). La banda óptima en la que se debería encontrar la napa en maíz es entre 1,4 y 2,45 m (Nosetto et al., 2009).

La presencia de napa en el cultivo de maíz temprano se puede traducir en un aumento del rendimiento de 1140 kg ha-¹ (Vitantonio-Mazzini et al., 2020). Ajustar la fertilización nitrogenada y densidad de siembra en ambientes con freática, influiría en un incremento del rendimiento de más de 1500 kg ha-¹ al pasar de un manejo tradicional a uno más ofensivo (Ruiz et al., 2018; Ruiz et al., 2020). La siembra de maíz tardío en ambientes con influencia de napa puede penalizar al rendimiento en 900 kg ha-¹ (Gambin et al., 2016). Es por ello que los productores de las Chacras incorporan vicia (como cultivo de servicio) o trigo para optimizar el uso del agua y evitar el ascenso de la freática en la época estival.

Por lo general la soja tiene una mayor tolerancia al anegamiento que el maíz. Este último, en sus primeras etapas de desarrollo es muy susceptible al anegamiento, aumentando su tolerancia luego de V6 (Butzen, 2020). En ambientes con freática cercanas a superficie a fines del invierno (a 1 m de profundidad) y con posibilidades de mayores ascensos en primavera, los miembros de las Chacras optan por sembrar temprano para que, en caso de ocurrir un anegamiento del lote, el maíz se encuentre más avanzado en el desarrollo y tenga mayor tolerancia a dichas condiciones.

3) Para su incorporación en modelos y árboles de decisión

En llanuras como la chaco-pampeana, la recarga de la napa resulta del balance entre la entrada de agua por las precipitaciones y de la salida por evaporación del suelo y transpiración de los cultivos. En este sentido, caracterizar el régimen de precipitaciones de una región nos permitiría conocer la probabilidad de recibir ciertos volúmenes de agua de lluvia a lo largo del año. Considerando el consumo de agua de los cultivos, las características históricas de los suelos y los regímenes de precipitaciones podemos hacer proyecciones sobre la dinámica de la napa.

En la actualidad tenemos a disposición mucha información para evaluar los riesgos de excedentes hídricos. El análisis de imágenes satelitales de los últimos 35 años nos permite diferenciar áreas por su frecuencia de anegamiento (Pekel et al., 2016), lo que junto al monitoreo de la profundidad de la napa nos permitiría tomar decisiones de siembra, buscando maximizar la eficiencia en el uso de recursos y minimizar el riesgo de pérdida de los cultivos por anegamiento. Existen numerosos modelos que simulan los flujos de agua en el continuo napa-suelo-planta-atmósfera a distintas escalas. Los modelos de mayor complejidad como el SWAP (Kroes et al., 2017) permiten simular la producción de biomasa de cultivos y el balance de agua y sales durante su ciclo. Se utilizó este modelo para la región pampeana, remarcando la influencia del uso del suelo sobre la recarga de la napa y la posibilidad de reducir el nivel freático mediante el aumento de la evapotranspiración con especies perennes como árboles y pasturas (Kroes et al., 2019).

En los sistemas de producción agrícolas se dan dos momentos claves para la toma de decisiones, el primero en abril/mayo cuando se planifica la campaña y el otro en septiembre cuando se ajusta la planificación realizada. El primer momento de decisión coincide con el mayor ascenso de napa del año y en invierno esa profundidad por lo general se mantiene cuando no se tiene un cultivo (Dorsch et al., 2020). Trabajos de autores desarrollaron un árbol de toma de decisiones para el sudeste de Córdoba en función de la profundidad de la napa en estos dos momentos (Mercau et al., 2020), y sugieren diferentes prácticas de manejo como la intensificación de la secuencia con trigo o cultivo de servicio en el momento de secado de las coberturas u optar por fechas de siembra óptimas o de “escape” a los excedentes hídricos.

4) Para el ordenamiento territorial y gestión del agua en las cuencas

La dinámica espacial de la napa es más compleja, y depende en gran medida de la geomorfología y del uso del suelo de la cuenca (Mercau et al., 2016), por ello conocer el paisaje es fundamental a la hora de definir áreas de recarga y descarga del agua. Con el análisis de mapas de altimetría, como ser de imágenes satelitales, se puede conocer qué zonas rurales o urbanas son más susceptibles de ser afectadas por excedentes hídricos.

Los ambientes de recarga y descarga de agua se pueden definir a partir de mapas de índice topográfico de humedad (TWI), permitiendo identificar potenciales zonas de acumulación de agua. En zonas planas, donde el movimiento del agua es estanco, la presencia de napa es generalizada en todo el paisaje. En cambio, en zonas con pendiente encontramos napa cercana a la superficie en vías de escurrimiento, micro depresiones y cercanía a las lagunas (Dorsch et al., 2020). Para tener un manejo integrado de cuenca, primero debemos definir los ambientes a partir de mapas de TWI, caracterizar los ambientes en cuanto a su dinámica hídrica y profundidad en la que oscila la napa y definir de una forma eficiente estrategias de manejo que nos permitan solucionar dichos problemas.

A nivel urbano, el Grupo Napas (INTA Marcos Juárez, Córdoba) trabajó en conjunto con algunas comunas de la provincia de Córdoba, haciendo un seguimiento de la profundidad de la napa, utilizando freatímetros ubicados estratégicamente en diferentes puntos de cada localidad. Esto permitió tener un sistema de alerta de riesgo de inundación e identificar zonas de riesgo en donde ubicar bombas depresoras para disminuir el daño a la infraestructura, especialmente calles.

5) Para el manejo de ambientes con problemas de sales y sodio

Otra cuestión para considerar es la calidad de la napa. En general, las napas de la región pampeana son bicarbonatadas sódicas y suelen tener altos contenidos de sales, lo que se traduce en pérdidas de rendimiento para muchos cultivos. El ascenso de sales por capilaridad se ve acentuado ante la falta de cobertura de los suelos. Prácticas como la siembra directa combinada con el uso de cultivos de servicios y el aumento en la proporción de gramíneas en la rotación, permiten mantener el suelo cubierto y vivo, evitando la acumulación de sales en la superficie. La intensificación de los sistemas productivos a nivel de cuenca mediante las prácticas antes mencionadas, es la clave para gestionar los excedentes hídricos (Peralta et al., 2017) y de esta manera reducir tanto el riesgo hídrico como el de salinización.

Desde un punto de vista práctico, conocer la calidad de la napa (contenido y tipo de sales) y la profundidad nos permite determinar qué alternativas son las más apropiadas para la recuperación de suelos con problemas de halomorfismo. Si contamos con napas en las que predominan cloruros y sulfatos, los problemas de salinización pueden ser transitorios, la sodificación moderada y su recuperación más sencilla. Pero si las napas son bicarbonatadas, los problemas de sodificación son más severos y permanentes (Taboada et al., 2009). Resulta fundamental la prevención mediante el manejo de la cobertura y del consumo de agua. En el caso de suelos sódicos con la napa muy cerca de la superficie, la incorporación de grandes cantidades de yeso no tendría mucho sentido si entendemos que con el perfil saturado y condiciones de drenaje difícilmente no logremos sacar el sodio del perfil por lavado.

En años de precipitaciones menores a las normales (campaña 2020/21), es primordial generar o mantener la cobertura de estos suelos debido a que, en las posiciones más bajas del relieve, es posible que asciendan por capilaridad sales a superficie. La magnitud de este fenómeno depende de la textura de cada suelo. En texturas gruesas, se han medido ascensos de hasta 40 cm, mientras que en texturas medias se han registrado ascensos de hasta 1,2 m. En el noreste de La Pampa se observan procesos de salinización secundaria debido al ascenso capilar en las posiciones más bajas del relieve donde predominan texturas francas y suelos desnudos. Por este motivo, prácticas tendientes a evitar el uso de herbicidas para mantener la cobertura o el uso de cultivos de servicio que aumenten el consumo de agua, permiten reducir el ascenso de sales a superficie.

Resulta fundamental la prevención mediante el manejo de la cobertura y del consumo de agua.

Reflexiones finales

Conocer la distribución espacial y la dinámica temporal del nivel freático y sus características físico-químicas resulta fundamental para integrar estas variables al resto de los factores ambientales. A partir del balance hídrico total determinado por el aporte de agua de napa, precipitaciones y demanda atmosférica, podemos ajustar el nivel de intensificación de los sistemas y adaptar la secuencia y manejo de cultivos a cada ambiente para optimizar la productividad del agua.

La calidad de la napa y el monitoreo frecuente de la profundidad son una pieza clave de la toma de decisiones permitiendo adaptar las estrategias de manejo agronómico a las condiciones de cada ambiente de acuerdo al pronóstico de cada año.

Los rendimientos de maíz y soja pueden explorar un mayor potencial en estos ambientes mediante prácticas de manejo como el adelantamiento de la fecha de siembra. La intensificación del sistema con cultivos de servicio o de renta invernales puede evitar el deterioro del suelo por acumulación de sales en las zonas donde el peligro de salinización es elevado. El mayor consumo de agua por la intensificación de cultivos ayudaría a paliar la necesidad de obras de saneamiento/drenaje que, por cuestiones geográficas, no pudieran llevarse a cabo, ya que removerían el excedente hídrico y controlarían el ascenso de sales de forma natural.

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