CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO: SALINIDAD Y SODICIDAD

Calidad del agua de riego:

salinidad y sodicidad

M.C. Jesús Manuel Ochoa Rivero1, M.C. Omar Cástor Ponce García1, Dr. Alan Álvarez Holguín1, Dr. Víctor Manuel Reyes Gómez2, Dr. Hugo Alberto Fuentes Hernández2 y Dra. Rosa María Yáñez Muñoz3 1Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Campo Experimental La Campana - Sitio Experimental Sierra de Chihuahua. 2Instituto de Ecología, A.C. (INECOL-Red Ambiente y Sustentabilidad). 3Universidad Autónoma de Chihuahua. Facultad de Ciencias Agrotecnológicas (FACIATEC).

La calidad del agua para fines agrícolas es fundamental para garantizar la seguridad agroalimentaria y humana, debido a su potencial efecto negativo en la salud y los ecosistemas. Un agua de mala calidad utilizada en el sector agrícola afecta la estabilidad estructural del suelo y demerita el buen desarrollo de los cultivos. Los suelos afectados por salinidad [alto contenido de sales solubles como cloruros (Cl-), sulfatos (SO42-), calcio (Ca+2) y magnesio (Mg+2)] y sodicidad [alto contenido de sodio (Na)] se encuentran ampliamente distribuidos en el mundo (Cuadro 1). Es importante mencionar que esta problemática puede ser natural y se potencializa en las regiones áridas y semiáridas debido a una agricultura intensiva, la calidad del agua, la escasa precipitación y la deficiente operación de los sistemas de riego, entre otros. En la actualidad, la extensión de estas tierras se ha incrementado derivado del cambio climático, procesos geomorfológicos y procesos hidrológicos (Ochoa-Rivero et al., 2018).

Figura 1. Efecto de diferentes niveles de salinidad del suelo en las plantas. *CE= Conductividad Eléctrica, PSI= Porcentaje de Sodio Intercambiable, pH= Potencial de Hidrogeno.

Cuadro 1. Clasificación de suelos afectados por presencia de sales establecida por el Laboratorio de Salinidad del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de Norteamérica (USLS-USDA).

Salinidad

El uso de agua con un alto contenido de sales solubles aumenta el riesgo de salinizar y afectar las propiedades del suelo, provocando la reducción del rendimiento de los cultivos (Figura 1). Algunos de los efectos que se presentan son la toxicidad en la planta, la reducción en la tasa de infiltración y la obstrucción en los sistemas de riego localizado.

Concentración de sales. Cuando se riega un cultivo, una parte del agua deja sales en el suelo, lo que incrementa la concentración en comparación con la cantidad de agua regada aprovechable (Figura 2). Para medir esta concentración de sales se usa la conductividad eléctrica (CE) y se expresar como µS/cm o dS/m.

Figura 2. a) Concentración de sales antes de aplicar riego, b) Distribución del agua y de las sales en el suelo al efectuar un riego.

Desplazamiento de sales por riego. En la Figura 3 se ejemplifica el movimiento del exceso de sales solubles lejos de la raíz debido a un mayor aporte de humedad por riego (aplicando el lavado de suelo) y/o lluvia (con menor cantidad de sales que el agua subterránea).

En el Cuadro 2 se muestran los valores de conductividad eléctrica de los cultivos en relación a su rendimiento esperado.

Cuadro 2. Valores críticos de salinidad del suelo máxima tolerable en algunos cultivos del estado Chihuahua.

Riego o lluvia

Zona radicular

Drenaje y lavado de sales

Nivel freático Zona de acumulación de sales

Figura 3. Desplazamiento de sales por efecto del riego o lluvia a través del suelo.

Fuente: FAO; CEs= Conductividad Eléctrica del Suelo, CEa= Conductividad Eléctrica del Agua.

Sodio

El sodio (Na) contenido en el agua para riego puede causar la dispersión de arcillas en el suelo, reducir la infiltración de agua y oxígeno en el perfil, incrementar el pH y afectar la disponibilidad de elementos como el fierro (Fe), zinc (Zn), calcio (Ca) y magnesio (Mg) (Castellanos et al., 2000).

La principal variable para diagnosticar el contenido de Na es la relación de absorción de sodio (RAS), la cual expresa la relación del sodio con los cationes Ca+2 y Mg+2 y se calcula por medio de la siguiente ecuación:

NA RAS=

Ca+2 + Mg+2 2

En la Figura 4 se presenta la clasificación de la USLS (Laboratorio de Salinidad del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de Norteamérica) para las aguas de riego, en la cual se observan cuatro clases para la salinidad (C) y cuatro para la sodicidad (S). En los Cuadros 3 y 4, se presentan las recomendaciones para las diferentes calidades de agua.

Figura 4. Clasificación de salinidad y sodicidad para las aguas de riego USLD-USDA.

Cuadro 3. Clasificación y recomendación de manejo de la salinidad en aguas de riego (Halvín et al., 2014).

Cuadro 4. Clasificación y recomendaciones de manejo para la sodicidad en aguas de riego (Halvín et al., 2014).

Toxicidad

Otro aspecto a considerar es la presencia de boro (B) y cloruros (Cl-) en el agua de riego. Debido a que en altas concentraciones se pueden alcanzar niveles de toxicidad y reducir el crecimiento en los cultivos. En los Cuadros 4 y 5 se presentan las concentraciones de B en el agua de riego y su efecto potencial en varios productos agrícolas. Cuadro 6. Concentración de cloruros en el agua de riego y su efecto en los cultivos (Zaman et al., 2018).

Conclusión

El agua es el principal insumo en la agricultura ya que los cultivos la requieren para su crecimiento y desarrollo. Sin embargo, factores como la salinidad, la sodicidad y la toxicidad del agua/suelo pueden afectar la producción de alimentos. Por tanto, conocer la calidad del agua es de suma importancia desde el punto de vista químico y agrícola. Se recomienda que antes de iniciar los ciclos agrícolas se deben realizar análisis del agua de riego. Otro aspecto a considerar es que las variables a evaluar van cambiando a través del periodo con énfasis en la salinidad. En consecuencia, se deben tomar alícuotas de agua antes y durante el ciclo del cultivo de interés.

Referencias

Castellanos, J.Z., Uvalle-Bueno, J.X. y Aguilar-Santelises, A. Manual de interpretación de Análisis de Suelos, Agua, Plantas y ECP. Segunda Edición. Instituto de capacitación para la producción agrícola. 2000; pp. 137 – 143. Zaman, M., Shahid, S.A. y Heng, L. Guideline for salinity assessment, mitigation and adaptation usingnuclear and related techniques. 2018. Springer Open; 2018; pp 113 – 130. Ayers, R.S. y Westcot, D.W. 1987. La Calidad del Agua en la Agricultura. Estudio FAO. Riego y Drenaje No. 29. FAO, Roma. Ochoa-Rivero, J.M., Servín-Palestina, M., Jiménez-Galindo, J.C. y Barrientos-Juárez, E. 2018. Recuperación de Salinos utilizando la Técnica de Riego de Lavado. Desplegable para Productores No. 51. CIRNOC-C.E. La Campana. 500 ejemplares. Halvín, J., Tisdale, S., Nelson, W. y Beaton, J. 2014. Soil fertility and fertilizers: an introduction to nutrient manegement. Eigth edition. Pearson: New Jersey, Estados Unidos Americanos. 2014; pp 110.