Guía sobre salinización del agua subterránea en el Este Mendocino. Parte 2
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- El 1 junio, 2015
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6. La tragedia de la finca de don Pedro 1: La mecánica del proceso de salinización
Para mostrar cómo ocurre el proceso de salinización del agua subterránea en el nivel freático presen-tamos el hipotético caso de la finca de don Pedro.
Don Pedro es un buen agricultor que compró una finca en un área del este mendocino que no tenía derecho de riego superficial. Solamente contaba con una napa de agua subterránea de buena calidad con 1.000 μmhos/cm de conductividad eléctrica. El acuífero es libre y presenta las siguientes carac-terísticas: el nivel del agua (piezométrico) está a 5 m de profundidad, el espesor saturado es de 50 m de profundidad y el rendimiento específico4 es del 4%. Esto quiere decir que debajo de las 30 ha de don Pedro existe un volumen de agua subterránea de 600.000 m3 (0,6 hm3). Más adelante utiliza-remos este volumen para calcular el balance de sales.
Así como don Pedro, existe un grupo de agricultores que desean asentarse en el área aprovechando la presencia de tan buen acuífero. El suelo del área está virgen, y por fortuna está libre de sales de todo tipo.
Es así como don Pedro inicia sus actividades, primero nivelando el suelo, instalando una bomba de agua subterránea, preparando el sistema de riego, construyendo los espalderos para plantar 30 ha de uvas finas, etc. Su plan de riego es el siguiente:
- Piensa dar a su viñedo una dotación de 10.000 m3/ha/año en promedio.
- Para ello hará 15 riegos por año de 20.000 m3 cada uno, distribuido en las 30 ha.
- Sabe que cada vez hay un exceso de riego de 4.000 m3. Su amigo, el Ing. Landrini, le dice que se puede mejorar la eficiencia, pero que una fracción de lixi- viación es buena para lavar las sales del perfil.
- El agua que permanece en el perfil del suelo explorado por las raíces antes del próxi-mo riego es de 4.000 m3 en las 30 ha.
- Las condiciones iniciales de salinidad del agua del suelo y del acuífero son de 1.000 μmhos/cm.
- En la Figura 13 se puede ver gráficamente cuál es la situación de la finca de don Pedro. Allí se observa una plantación, el nivel del suelo, el perfil del suelo explorado por las raíces y el agua del acuífero. Se aprecia el ciclo del agua: bombeo, riego, evapotranspiración y lixiviación de aguas que se incorporan al acuífero.
Si don Pedro trabaja permanente de esta manera, lo que va a suceder es que el sistema hídrico se va a salinizar hasta tal punto que se haga imposible la agricultura. Veamos cómo sucede este fenó-meno: - En el primer riego, Don Pedro aplica 20.000 m3 con agua de 1.000 μmhos. De estos, 4.000 m3 se incorporan al acuífero por el proceso de lixiviación, quedando 16.000 m3 en el suelo a dis-posición de las plantas5 .
- Después de este riego, el proceso de evapotranspiración va produciendo la concentración del agua del suelo, que de 16000 m3 se reduce a 4.000 m3. Esto quiere decir que las sales se con-centran 4 veces, pasando de 1.000 μmhos a 4.000 μmhos.
- En el segundo riego, don Pedro agrega otros 20.000 m3 con 1.000 μmhos de conductividad eléctrica. Estos se mezclan con los 4.000 m3 ya presentes en el suelo que tienen 4.000 μmhos, lo que ahora da una salinidad media de 1.500 μmhos6 .
- Pasan ahora por lixiviación 4.000 m3 con 1500 μmhos al acuífero. En el suelo, el agua se con-centrará ahora de 1.500 a 6.000 μmhos antes del tercer riego.
- En el tercer riego, cuando don Pedro agregue 20.000 m3 con 1.000 μmhos, la salinidad resul-tante será de 1.833 μmhos7. Por su lado, la salinidad del acuífero, tras haber recibido 4.000 m3 con 1.500 μmhos, elevará su salinidad de 1.000 μmhos a 1.003 μmhos.
- Este proceso continúa con cada riego aumentando la concentración del agua del suelo y del acuífero. En la siguiente tabla se presenta la evolución de la salinidad durante los primeros 10 riegos.
En la primera columna de la Tabla 1 figura el número del riego, en la segunda la salinidad del acuífero, en la tercera la salinidad del agua del suelo antes del riego y en la cuarta columna la salinidad media del agua del sue-lo, que es el promedio de las dos columnas anteriores. Para el piensa cálculo de la salini-dad del agua subterránea se supone que todos los vecinos de don Pedro riegan en condiciones similares.
Tabla 1. Evolución de la salinidad por riego (μmhos) |
En la Tabla 1 hemos considerado solamente lo que sucede a lo largo de los 10 primeros riegos, pero recordemos que don Pedro aplica 15 riegos al año. Veamos ahora lo que sucede a lo largo de los sucesivos años, lo que se reporta en la Tabla 2.
Como puede apreciarse en este simple ejem-plo, la salinidad se acumula a lo largo de una trayectoria exponencial, y en pocos años pierde su aptitud para riego. Este proceso es real, inexorable e ineludible. En todas las situaciones en que ocurre este reciclado del agua de riego fatalmente se termina en la salinización del agua y del suelo.
La única forma de poder mantener controla-do el nivel de sales, es incorporando algún mecanismo para la eliminación de las aguas de lixiviación. Esto es lo que normalmente se persigue mediante el drenaje. Más adelante volveremos sobre este tema, analizando cómo este problema afecta los rendimientos de los cultivos y como afecta la caída de ingresos.
7. Efecto de la salinidad en los cultivos
Para ningún agricultor es novedad que las plantas sufren en presencia de salinidad. Ésta puede pro-vocar diversos síntomas, pero en general reduce el vigor y la productividad. En la encuesta realizada en el área crítica que se menciona en la Sección 9a más adelante, uno de los resultados indica que aquellos productores que todavía no habían podido acceder al tercer nivel y seguían regando con agua del segundo nivel, ya salinizada, obtenían rendimientos 37% más bajos.
En primer lugar, hay que diferenciar entre la salinidad el agua de riego y la salinidad del suelo. Recor-demos el caso de la finca de don Pedro: en el primer riego, él aplicó agua de 1.000 μmhos, que es la salinidad del agua de riego. Pero una vez aplicada al suelo, al ocurrir el proceso de evapotranspira-ción, el agua del suelo se concentró hasta alcanzar 4.000 μmhos. En las Tablas 1 y 2 hemos presenta-do la evolución de la salinidad del agua de riego y por separado la salinidad del suelo.
Es evidente que la salinidad del agua del suelo es siempre superior a la salinidad del agua de riego. ¿Cuán superior? Depende principalmente de la textura del suelo, de la frecuencia de riego, de la lámina aplicada, de las condiciones de drenaje, y del comportamiento de la mezcla y movimiento del agua en el suelo. En general, la salinidad del suelo es entre 2 y 4 veces superior a la salinidad del agua con que ese suelo se riega.
La salinidad del suelo se mide en el “extracto a saturación”: se coloca una muestra de suelo en un recipiente, se agrega agua destilada hasta que esté totalmente saturado, pero sin exceso de agua en la superficie, y allí se mide la CE mediante un conductímetro.
a) Salinidad del agua de riego
La Estación Experimental Agropecuaria del INTA en Mendoza (INTA-EEA Luján – Mendoza) ha prepa-rado material especial para ilustrar a los agricultores acerca del uso de aguas con distintos niveles de salinidad.
A continuación se presenta una clasificación de las aguas para riego y tres tablas que indican la tole-rancia de los frutales, hortalizas y forrajeras a la salinidad. También se presenta la calidad del agua de riego necesaria para que los cultivos logren una máxima producción.
b) Salinidad del agua del suelo
Las plantas responden al nivel de salinidad del agua del suelo. En este sentido existe una profusa experiencia acumulada a nivel internacional, que está probada y que podemos utilizar como herra-mienta de trabajo, para identificar la manera en que la salinidad del suelo afectará los rendimientos de nuestros cultivos.
En la sección anterior identificamos la sensibilidad de varios cultivos a la salinidad del agua de riego. Ahora presentamos las funciones de pérdidas de rendimiento de los cultivos por salinidad del suelo.
Se admite que las plantas responden a la concentración de sales en el agua del suelo, lo que ocurre como indica en la Figura 14, salvo que exista una alta proporción de sodio, de cloro o presencia de boro.
En la Figura 14 puede apre-ciarse que para bajos niveles de salinidad del suelo no se afectan los rendimientos de un cultivo dado. Pero cuando se llega al umbral crítico de salinidad del suelo CE*, los rendimientos empiezan a caer linealmente ésta au-menta, llegando eventual-mente a cero. Esta es la línea de respuesta.
Mientras más sensible es un cultivo, menor es su CE*, y su línea de respuesta es más vertical. A continuación se presenta un conjunto de funciones para los principales cultivos de nuestra región.
Figura 14. Rendimiento de un cultivo en función de la salinidad del suelo |
c) Efectos de la salinidad del suelo en la rentabilidad del productor
En las secciones anteriores hemos visto cómo la salinidad del agua de riego determina la salinidad del suelo y ésta, a su vez, tiene un efecto directo en los rendimientos de los cultivos. Resulta claro, entonces, que a medida que la salinidad del suelo aumenta, los rendimientos de los cultivos se depri-men y, consecuentemente, los ingresos del productor caen.
Cuando se da una situación de caída de ingresos ante una estructura de costos que no se reduce, llega un momento en que la rentabilidad se desvanece. Sin rentabilidad, el productor puede tener la opción de endeudarse, siempre que le resulte factible, razonable y de cambiar el perfil de los cultivos por otros más resistentes a la salinidad, o bien lo más probable que es que abandone la actividad dejando la finca con suelos ya salinizados.
Para analizar este problema más de cerca, volvamos a la situación de la finca de don Pedro, donde pudimos establecer la manera en que aumenta la salinidad del suelo. Ahora veremos cómo este au-mento de la salinidad del suelo determina la caída en los rendimientos y la consecuente caída en los ingresos de la finca.
Armando Llop – Amílcar Alvarez
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