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EFECTO DE LA CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO SOBRE ALGUNAS PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS SUELOS DEL SUDESTE BONAERENSE

 

EFECTO DE LA CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO SOBRE ALGUNAS PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS SUELOS DEL SUDESTE BONAERENSE

EFECTO DE LA CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO SOBRE ALGUNAS PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS SUELOS DEL SUDESTE BONAERENSE

 Indiana Paz 1 Virginia Aparicio 2  José Luis Costa 2

1Pasante FCA  2 INTA Balcarce

 

En el sudeste bonaerense el riego es suplementario de las precipitaciones, siendo la fuente más común de origen subterráneo. La mayoría de estas aguas tienen altos contenidos de bicarbonato de sodio, por lo que, su utilización sucesiva implica el riesgo de producir la sodificación del suelo.

El incremento en el porcentaje de sodio intercambiable (PSI) en la superficie del suelo es determinante de su comportamiento físico, siendo de menor importancia su efecto sobre las propiedades químicas.

El objetivo del presente artículo es acercar al productor los resultados de algunos de los ensayos realizados por el grupo de suelos de la EEA INTA-Balcarce en lo referente a este tema.

Calidad del agua para riego

Existen varias clasificaciones reconocidas de calidad de agua para riego desarrolladas a nivel internacional, sin embargo éstas fueron realizadas para climas áridos y semiáridos donde el agua de riego es el único aporte para los cultivos. Como se mencionó anteriormente, en el sudeste de la provincia de Buenos Aires el riego en cultivos extensivos es complementario, y existen además, abundantes precipitaciones en ciertas épocas del año que actúan lavando y diluyendo sales en el suelo. Es por ello que, una línea de trabajo prioritaria fue la necesidad de realizar el ajuste en la determinación de las calidades de agua aptas para uso agrícola en dicha zona.

La calidad del agua para riego se relaciona con dos aspectos principales en el suelo: salinidad y sodicidad.

En el caso de la salinidad, las recomendaciones se realizaron sobre la base de la tolerancia del maíz a altos contenidos de sales, ya que éste es el cultivo más sensible de los evaluados (maíz, soja, girasol y trigo). Además se consideró, en sitios en los que el nivel freático se encuentra a profundidades mayores a tres metros, donde los excedentes de agua de lluvias de otoño realizan el lavado de las sales en el suelo. En cuanto a los criterios relacionados con la sodicidad, las recomendaciones se realizaron sobre la base de características edafoclimáticas diferenciales de la región pampeana, y se basan en los valores de relación de adsorción de sodio (RAS), que expresan la relación de sodio intercambiable. Las características edafoclimáticas son, suelos: con alto contenido de MO en superficie (6-7%), contenido de arcilla de 25-26%, CIC= 22-25 meq/100 g-1 (cmol kg-1) y pH ligeramente ácidos; y considerando un riego total promedio de 70-160 mm año. La clasificación y umbrales obtenidos de ambos parámetros se detallan en la Tabla 1.   

Efecto de la calidad del agua de riego sobre:    

      1.       Propiedades físicas: el poder dispersante del sodio de las aguas bicarbonatadas sódicas sobre la materia orgánica (MO) y las arcillas, causa un colapso en los macro y microporos reduciendo el movimiento de gases y agua. Estos problemas asociados con la inestabilidad estructural producen erosión, dificultad de la preparación de la cama de siembra y pobre establecimiento de plantas. Los poros reducen su tamaño como resultado de la expansión y dispersión de las arcillas, resultando en una pérdida general de la porosidad del suelo, y dando lugar a cambios en la permeabilidad del mismo (afectando la dinámica del agua). En efecto, uno de los principales impactos del sodio en el suelo es la reducción de la conductividad hidráulica bajo condiciones de flujo saturado (ks), ejerciendo menos influencia bajo condiciones de flujo no saturado.

La compactación y fractura de los suelos acentúan los efectos adversos del sodio. 

2.         Propiedades químicas: si bien las aguas bicarbonatadas sódicas producen modificaciones en las propiedades químicas del suelo, tales como: acidez (pH), aumento de conductividad eléctrica (CE), porcentaje sodio de intercambio (PSI) y porcentaje de saturación con bases (PSB); estas no llegan al punto de afectar el normal desarrollo del cultivo, y no son cambios atribuibles al sodio, sino a aguas con altos contenidos de sales en general.

 No hay un límite preciso en los valores de sodio de los suelos a partir del cual comienzan a deteriorarse sus condiciones físicas. El USDA (1976) tomó 14% de PSI como valor para definir horizonte nátrico. Sin embargo, son numerosos los casos donde se observan los efectos negativos de este catión con valores muy inferiores a los mencionados.

Se realizó un ensayo con la finalidad de determinar el PSI crítico para tres suelos del sudeste bonaerense. Para ellos se definió PSI crítico como aquel valor por sobre el cual el suelo comienza a tener síntomas observables de degradación física. El ensayo se realizó en laboratorio, evaluándose tres suelos Argiudoles de las series: Balcarce (B), Necochea (N) y Ramón Santamarina (RS), cuyas principales propiedades se detallan en la Tabla 2

Los tres suelos estudiados tendieron a disminuir exponencialmente la Ks en presencia de agua libre de solutos, disminución que, estuvo asociada al tipo de suelo y al incremento del PSI. La ks su redujo en todos los suelos a un 20% del valor del suelo testigo, cuando el PSI fue superior al 5%. Sin embargo la cantidad de agua que debió circular por el suelo para producir esta disminución de Ks fue diferente para cada uno (610 mm para B, 250 mm para N y de 40 mm para RS). Las partículas dispersas sellan los poros del suelo pudiendo haber sido esta una de las principales causas de la reducción de la Ks. Los tres suelos mostraron distinto grado de susceptibilidad a la dispersión y el contenido de MO fue la propiedad del suelo determinante de dichas diferencias, dado que al incrementar ésta disminuyó el efecto dispersivo del agua.

Por lo tanto se puede concluir que con un PSI > de 5% se produce una notable disminución de la ks, sin embargo, la cantidad de agua libre de solutos que debe pasar para llegar a esa reducción depende del contenido de MO, por ser menor la estabilidad de los agregados en los suelos con menores contenidos de MO.

Con la finalidad de evaluar el efecto de la calidad del agua sobre las propiedades físicas y químicas del suelo se seleccionaron 5 establecimientos de distintas localidades regados con pivote central y con diferentes calidades de agua (Tabla 3). De cada sitio se evaluaron áreas regadas y áreas no regadas.

Los resultados obtenidos en éste trabajo permitieron concluir a los autores que, el riego suplementario con aguas bicarbonatadas sódicas incrementan la CE, pH y PSI del suelo. Sin embargo, la utilización de aguas con CE < 4 no presentan riesgo de acumular sales en el perfil del suelo. La capacidad de drenaje de estos suelos y las lluvias, son suficientes para asegurar el lavado de sales.

En el aspecto físico, la densidad aparente aumentó por efecto de la aplicación de riego suplementario con aguas sodicas reduciendo la porosidad del suelo.

El efecto del sodio en relación a la Ks se manifestó en una proporción importante de suelos con muy bajo nivel de sodio, lejos del contenido necesario para clasificarlos como suelos sódicos. Con relativamente bajos niveles de PSI las propiedades físicas decrecen rápidamente.

Los suelos del sudeste de la Provincia de Buenos Aires, previamente regados con aguas sódicas, durante las precipitaciones tienen una alta potencialidad de formar costras superficiales que disminuyen la infiltración de agua y la aireación del suelo. La desestabilización del suelo promovida por la combinación la presencia del sodio (proveniente del agua de riego) y del agua de lluvia se evidencian con mayor claridad bajo siembra directa (SD) que en labranza convencional (LC)

Para cuantificar el efecto que la calidad del agua de riego provoca sobre algunas propiedades químicas de los suelos, se realizó un ensayo con macetas en invernáculo, en el cual se utilizaron dos suelos: uno del partido de Balcarce, (Argiudol típico, Serie Mar de Plata), y el otro del partido de Tres Arroyos, (Argiudol típico, Serie Cinco Cerros) (Tabla 4).

Se aplicaron 5 tratamientos, los cuales consistieron en el riego con distintas combinaciones de agua desminarelizada y aguas sintéticas. Los riegos se realizaron durante 24 meses, totalizando 2100 mm de agua. Las condiciones de invernáculo incrementan la demanda de agua, acelerando los ciclos de riego, culminados éstos se realizaron los análisis químicos pertinentes.

Los tratamientos testigos de ambos suelos mostraron que Tres Arroyos tiene mayores valores de pH y PSB que el suelo de Balcarce, y que los riegos incrementan el PSB, llegando en Tres Arroyos a saturar completamente el complejo de intercambio. No ocurrió lo mismo para el suelo de Balcarce, donde con una misma cantidad de riegos, dependiendo de la calidad del agua, si bien aumenta, nunca supera el 85% de saturación. La CE aumentó significativamente con respecto al testigo en todos los tratamientos. El PSI se incrementó significativamente en todos los tratamientos, registrándose los valores más altos en superficie. El pH tuvo similar respuesta que la CE y el PSI, aunque no se encontraron diferencias entre los tratamientos.

Estos resultados permitieron concluir que los riegos con diferentes calidades de agua incrementan el contenido de sales en el suelo, aunque nunca se registran los valores críticos para los cultivos regados en el área. Además, suelos como los de Balcarce con menor pH inicial y PSB, así como un mayor contenido de MO tienen más poder buffer para soportar los cambios químicos que se producen al regar con agua de distintas calidades.

Para finalizar y en base a los resultados y conclusiones obtenidos por el grupo se pueden establecer algunas pautas para el manejo del riego, con el objetivo de minimizar su posible impacto negativo en el suelo:

§         Implementar, previamente, prácticas de manejo conservacionistas para mejorar la condición superficial de los suelos. En este sentido, la rotación de cultivos y la siembra directa, al mejorar el balance de MO, resultan fundamentales.

§         Hacer una conducción del riego planificada, siguiendo criterios técnicos, lo que evitará aplicaciones de volúmenes innecesarios de agua y la consiguiente incorporación de sales.

§         Dejar a cargo de un profesional agrónomo, la interpretación de los análisis de agua para riego y suelos, que se hagan con la finalidad de realizar recomendaciones de prácticas de manejo. Es fundamental asociar correctamente esos análisis con las diversas condiciones edafoclimáticas.

Tabla 1: Clasificación del agua para riego según su salinidad y sodicidad, utilizando el criterio de conductividad eléctrica (CE) y el de relación de adsorción de sodio (RAS) respectivamente.

SALINIDAD

CE

SODICIDAD

RAS

Clasificación

Umbral

(dS m-1)

Observaciones

Clasificación

Umbral

Observaciones

Seguras

< 2

Ninguna

Aceptable

< 15

Sin efectos indeseables en el mediano plazo

Dudosas

2 a 4

Evaluar cuidadosamente el proyecto.

Realizar un manejo particular del riego incrementando los umbrales.

Seguir los niveles de salinización del suelo.*

Dudosa

15 a 20

Se aconseja un seguimiento de la evolución del nivel de sodio en el suelo.

Riesgosas

> 4

No recomendadas.

Riesgosas

> 20

Desaconsejadas para su uso, salvo que se apliquen correctivos (yeso) cuando el monitoreo del PSI la indique.

* Es importante señalar que la sensibilidad de los cultivos a la salinidad es mayor durante los estadíos iniciales, por lo cual no se recomienda el riego en esos períodos de desarrollo con aguas de calidad dudosa.

 

Tabla 2: Contenido de materia orgánica (MO) y arcilla de tres suelos Argiudoles series: Balcarce (B), Necochea (N), y Ramón Santamarina (RS).

 

Serie

% de MO

% de Arcilla

Balcarce (B)

7.0

28

Necochea (N)

5.5

28

Ramón Santamarina

3.4

3.4

 

Tabla 3. Composición de aguas en las cinco localidades: contenido iónico, relación de adsorción de sodios (RAS), conductividad eléctrica y pH.

 

Localidad

pH

EC

CO3-2

HCO3-1

Cl-1

Ca+2

Mg+2

Na+1

K+1

RAS

 

 

dS m-1

-----------------------mmol(c) l-1-----------------------

 

 

Balcarce

7.9

1.1

0.0

9.1

1.9

0.3

0.3

11.0

0.2

20.1

 

Pieres

7.2

1.7

0.0

9.6

4.7

0.8

0.8

14.7

0.3

16.4

 

Quequén

7.7

1.7

0.0

9.9

5.3

0.9

0.9

13.1

0.3

14.0

 

San José

8.7

2.5

1.0

8.7

8.6

0.8

1.5

22.0

0.3

20.5

 

San Manuel

7.7

1.0

0.0

7.4

1.8

1.3

1.1

7.0

0.2

  6.4

 

Yraizos

8.5

1.3

0.6

9.6

2.5

0.8

0.6

13.0

0.5

15.5

 

 

Tabla 4: Características físico químicas del horizonte A de los suelos en estudio.

 

Balcarce

Tres Arroyos

Clasificación

PH

C, %

Arcilla %

Limo %

Arena %

Textura

Argiudol típico

5.9

4.0

28.7

35.9

35.4

Franco arcilloso

Argiudol típico

6.4

2.0

32.7

34.5

32.8

Franco arcilloso

Bibliografía

Barbacone Alejandro.  Efecto de la calidad de agua de riego en suelos del sudeste bonaerense. FCA. Tesis de grado (UNMdP). 

Barbacone, Alejandro y José Luis Costa 1999.   Efecto de la calidad de agua para riego sobre algunas propiedades químicas de dos suelos del sudeste de la provincia de Buenos Aires, Argentina.  14 Congreso Latinoamericano de la Ciencia del Suelo. Pucon Chile.

Costa José Luis,  1995.  Calidad de agua. En: H. Cetrángolo.  Manual de riego del productor pampeano.  SAPyA. ISBN Nro 987-95327-4-0. Bs As.

Costa, J. L.  1999. Effect of irrigation water quality under supplementary irrigation on soil chemical and physical properties in the “southern humid pampas” In M. B. Kirkham Water use in crop production Food Products Press, The Haworth press, Inc, ISBN 1-56022-068-6 NY. Pp 85-99.

Costa, J. L.  1999. Effect of irrigation water quality under supplementary irrigation on soil chemical and physical properties in the “southern humid pampas” of Argentina. Journal of Crop Production 2:85-99.

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Costa, J. L. y V. Aparicio.  2000.  Efecto del sodio en la degradación de suelos del sudeste de la Provincia de Bs. As. Argentina. XI Conferencia de la Organización Internacional para la Conservación del Suelo ISCO Buenos Aires.

Costa J. L.  Y V Aparicio 2002. Determinación del deterioro de suelos con bajo PSI mediante propiedades físicas y químicas. XVIII Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo, Puerto Madryn.

 

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