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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA SUR ÁREA DE CONOCIMIENTO DE CIENCIAS AGROPECUARIAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE AGRONOMÍA
TESIS CARACTERIZACIÓN AGRONÓMICA DEL AGUA DE RIEGO DEL CAMPO AGRÍCOLA EXPERIMENTAL DE LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA SUR QUE COMO PARTE DE LOS REQUISITOS PARA OBTENER EL TITULO DE:
INGENIERO AGRÓNOMO
PRESENTA
RODOLFO ALBERTO SOSA Y SILVA CARBALLO
La Paz, Baja California Sur, México Abril de 2010
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA SUR ÁREA DE CONOCIMIENTO DE CIENCIAS AGROPECUARIAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE AGRONOMÍA
TESIS CARACTERIZACIÓN AGRONÓMICA DEL AGUA DE RIEGO DEL CAMPO AGRÍCOLA EXPERIMENTAL DE LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA SUR QUE COMO PARTE DE LOS REQUISITOS PARA OBTENER EL TITULO DE:
INGENIERO AGRÓNOMO PRESENTA
RODOLFO ALBERTO SOSA Y SILVA CARBALLO COMISIÓN REVISORA
DR.C. LIBORIO FENECH LARIOS PRESIDENTE
DR.C. SERGIO ZAMORA SALGADO SECRETARIO M.D. JUAN MANUEL LOZANO ROMERO VOCAL
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA SUR ÁREA DE CONOCIMIENTO DE CIENCIAS AGROPECUARIAS DEPARTAMENTO ACADEMICO DE AGRONOMÍA
TESIS CARACTERIZACIÓN AGRONÓMICA DEL AGUA DE RIEGO DEL CAMPO AGRÍCOLA EXPERIMENTAL DE LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA SUR QUE COMO PARTE DE LOS REQUISITOS PARA OBTENER EL TITULO DE:
INGENIERO AGRONOMO PRESENTA
RODOLFO ALBERTO SOSA Y SILVA CARBALLO COMITÉ DE ASESORES DR.C. LIBORIO FENECH LARIOS DIRECTOR
DR.C. ENRIQUE TROYO DIEGUEZ DIRECTOR EXTERNO
DR.C. SERGIO ZAMORA SALGADO CO-DIRECTOR
ÍNDICE Introducción
1
Objetivo
2
Hipótesis
2
Antecedentes
2
Calidad del agua de riego
7
Contenido de sales en las aguas de riego
9
Criterios para la clasificación del agua de riego
11
Clasificación de las aguas por su salinidad
12
Materiales y Métodos
22
Reactivos
22
Métodos
23
Metodología
24
Toma de muestras
25
Determinación de pH
26
Procedimiento
27
Determinación de conductividad eléctrica CE
28
Procedimiento
28
Determinación de carbonatos y bicarbonatos solubles
29
Procedimiento para carbonatos CO3
29
Procedimiento para Bicarbonatos HCO3
30
Determinación de cloruros Cl
31
Procedimiento
31
Determinación de sulfatos SO4
32
Procedimiento
32
Determinación de Ca+Mg
33
Procedimiento
33
Determinación de calcio Ca
34
Valoración del EDTA
34
Procedimiento
34
Determinación de Magnesio Mg
35
Valoración del EDTA
35
Determinación de potasio K
35
Procedimiento
35
Determinación de sodio Na
37
Relación Adsorción de Sodio RAS
38
Resultados y discusión
39
Conductividad eléctrica CE
40
Reacción de pH
40
Calcio Ca
41
Sodio Na
42
Magnesio Mg
43
Potasio K
44
Cloruros Cl
45
Carbonatos CO3 , bicarbonatos HCO3 y sulfatos SO4
45
Clasificación del agua de riego del CAEUABCS 47
Interpretación Conclusiones
48 49
Literatura consultada Anexo de Tablas
50 52
ÍNDICE DE CUADROS Y FIGURAS
Cuadro 1. Criterios e índice de clasificación de las aguas de riego
11
Figura 1. Clasificación general de las aguas de riego USDA
13
Figura 2. Clasificación de las aguas de riego Ayers y Westcot
14
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Comportamiento de los iones en ppm
53
Tabla 2. Comportamiento de los iones en meq L-1
54
Tabla 3. Media de cationes, aniones y CE (1995-2007)
55
DEDICATORIA
A todas las personas que me han apoyado en mi formación en toda la carrera
comenzando por mi familia, que en las buenas y en las malas han estado
conmigo y sobre todo en la formación desde los niveles básicos de la
educación, pero más en la licenciatura... gracias por enseñarme a enfrentar las
cosas que hoy por hoy nos enfrentamos en la vida cotidiana, y que puede
desarrollarse cada uno de los obstáculos si uno se lo propone, por aprender a
valorar y confiar en mi día a día, para fomentar los deseos de poder superarse.
AGRADECIMIENTOS A Dios por darme la oportunidad de conocer lo más grande de la vida, por saber que todo esfuerzo aplicado tiene su recompensa, por permitir tener una hermosa y maravillosa familia, que me ha estado apoyando en toda mi carrera profesional y a lo largo de la formación que se me ha brindado. Gracias mi Dios.
A mi Madre María Esthela Carballo Olachea por la enseñanza, formación y valores que me dio para poder sobresalir… por enseñarme que nunca hay que darse por vencido y siempre hay una solución en la vida de sobresalir de los problemas cotidianos…. Gracias mamá te quiero mucho… A mi padre Sr. Pablo Sosa y Silva Domínguez†, quien seguramente está orgulloso de mi en esta etapa de mi vida, donde quiera que estés papá… te quiero… tu hijo.
A mis hermanas Teresita de Jesús y Paola Karina por su apoyo, cariño y amor que siempre me han brindado durante toda la vida.
A mis sobrinas Abigail y Karina, que han causado alegría a toda la familia. A mi hermano† Juan Pablo, que de seguro me estas echando porras desde el cielo… a pesar de tantos años desde tu partida te extrañamos. A mis abuelos Jesús Armando Sosa y Silva Jordán† y Rodolfo Carballo Cota, que siempre me dieron consejos y enseñanzas que me brindaron… A mis abuelas Paula Domínguez Vélez† y Jesús Olachea Aguilar, por su amor, cariño y consejos que durante toda la vida me han brindado…
A mis cuñados Rubén Talavera y Miguel Ángel Silva, por su apoyo moral que recibí de ellos durante mi estancia en la Universidad.
A mis maestros Dr. Liborio Fenech Larios, Dr. Sergio Zamora Salgado, Dr. Alfredo Beltrán Morales, Dr. Enrique Troyo Diéguez, por el apoyo y dirección del presente trabajo realizado, la enseñanza de poder salir adelante siempre en mis estudios, por haberme transmitido de sus conocimientos y ejemplos que todo se puede realizar en la vida con esfuerzo, y por el tiempo que me dedicaron para la realización de la tesis.
Con cariño especial al Cuerpo Académico de Agricultura Sustentable en Zonas Áridas, que esta conformado por: Dr. Félix Alfredo Beltrán Morales, Dr. Liborio Fenech Larios, Dr. Francisco Higinio Ruiz Espinosa, Dr. Sergio Zamora Salgado, Dr. José Guadalupe Loya Ramírez, M.D. Juan Manuel Lozano Romero, Ing. Juan de Dios Duarte Osuna, Ing. Javier E. Moreno Peralta y Tec. Lab. Consuelo Méndez Garfias.
A mis maestros Dr. Liborio Fenech Larios, Dr. Félix Alfredo Beltrán Morales, M.D. Juan Manuel Lozano Romero, Dr. Sergio Zamora, Dr. Francisco Higinio Ruiz Espinosa, Dr. Emigdio Z. Flores por haberme enseñado y ayudado a salir todo el tiempo adelante en la vida de estudiante y consejos brindados que en alguna ocasión tuve problemas, gracias por sus consejos.
Al Jefe de Departamento de Agronomía Ing. Juan de Dios Duarte Osuna, que también fue mi maestro; Gracias por los consejos y enseñanza que me ha brindado durante la vida profesional.
A mis compañeros de generación 2003-2008, Gabriel Ruiz Acevedo, Lluvia Rodríguez Hernández, Olga Lidia Geraldo Núñez, por el apoyo durante toda la carrera, por haber pasado momentos gratos tanto en los buenos como malos.
A mis amigos Ing. David Hernández Vázquez, Ing. Luis Emiterio Morales Prado,
Ing. Javier E. Moreno Peralta y a Tec. Lab. Consuelo Méndez Garfias
“Chelito”, que siempre me han apoyado en todo.
A los compañeros de Agronomía, que siempre me apoyaron durante la carrera que debemos de salir adelante, sin importar los obstáculos que se interpongan en el camino.
A la Universidad Autónoma de Baja California Sur, por ser la casa que me ha brindado la formación.
CARACTERIZACIÓN AGRONÓMICA DEL AGUA DE RIEGO DEL CAMPO AGRÍCOLA EXPERIMENTAL DE LA UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BAJA CALIFORNIA SUR.
INTRODUCCIÓN El agua contiene sales en suspensión que se añade a las ya existentes en el suelo cuando se aplican los riegos. Los bicarbonatos (HCO3), sulfatos (SO4) y cloruros (Cl) son las sales más frecuentes. Es posible entonces, que el agua salina sea factor importante durante el proceso de ensalitramiento de los suelos. Este fenómeno, a su vez, conlleva a la ocurrencia de problemas de toxicidad en las plantas, que causa pobre desarrollo de los cultivos. Inclusive, es posible que afecte la infiltración del agua en el suelo (Ortiz 1997). La Universidad Autónoma de Baja California Sur (UABCS), posee un campo agrícola Experimental (CAEUABCS). Este campo experimental es irrigado con el agua extraída de un pozo profundo, el cual se caracteriza por tener problemas de sales, por lo tanto, este problema afecta el crecimiento, desarrollo y rendimiento en los cultivos, especialmente aquellos que son sensibles a altas concentraciones. La continua adición de esta agua al suelo puede provocar la acumulación salina en el mismo, dependiendo de su textura y profundidad, situación que puede causar errores de interpretación de resultados en diversos experimentos que se llevan a cabo (Méndez, et al. 2000). Con el fin de establecer una referencia del problema de ensalitramiento del agua de riego del CAEUABCS y en especial del contenido de los diferentes iones tales como HCO3, SO4 y Cl en el agua destinada para los riegos, se propone llevar cabo una determinación de cada uno de los iones presentes en
esta agua y su caracterización para fines agrícolas con la metodología propuesta por Aguilera y Martínez (1980). Esto permitirá tomar decisiones en los resultados experimentales e interpretar las respuestas que presenten los diversos cultivos que se establezcan en el CAEUABCS y su impacto a futuro en los suelos de esta unidad.
Objetivo
Caracterizar y clasificar el agua del pozo agrícola de la unidad del CAEUABCS.
Hipótesis Los análisis del agua de riego del CAEUABCS permiten determinar la conveniencia o limitación de su uso en los diversos cultivos e interpretar ciertos detrimentos en el rendimiento de los mismos por la salinización.
Antecedentes Según Narro (1994) el agua es un líquido transparente, insípido, incoloro, inodoro. Se puede decir que su transparencia, es consecuencia de su pureza; insípido se refiere a que no tiene sabor alguno; incoloro que carece de coloración e inodoro, a que no tiene ningún olor. El agua químicamente pura está constituida de dos gases: Hidrógeno y Oxigeno, y su fórmula es H2O, o sea que una molécula de agua está formada de 2 átomos de de hidrógeno y uno de oxígeno. Propiedades Físicas del agua. El agua en grandes volúmenes muestra un color azul verdoso. Bajo condiciones de 760mm Hg
el agua se mantiene como
líquido entre 0 y 100°C se solidifica a los 0º y
por encima de 100°C se
transforma en vapor (Pulido, 1998).
Densidad. Se define como la masa por unidad de volumen (kg/m3). Su valor se da como 1 (en realidad es 0.9999) y alcanza su máximo cerca de los 4°C a presión normal (Aguilera y Martínez, 1980).
Peso especifico. Es la relación de peso sobre unidad de volumen (o su densidad por gr). Se expresa en Newton/m3 (Anónimo, 2008).
Viscosidad. Se refiere a la dificultad con que las moléculas o partículas de un fluido en movimiento se desplazan o deslizan unas sobre otras. A mayor tamaño de las partículas es más difícil que pasen unas sobre otras y el fluido será viscoso. Por el tamaño de la molécula de agua, su viscosidad debería ser muy pequeña, pero debido a su carácter dipolar, a sus ligaduras de hidrógeno y a los grandes polímeros que forma, su viscosidad es anormalmente alta. La viscosidad del agua disminuye marcadamente al incrementarse la temperatura; por ejemplo, si ésta aumenta de 5 a 25ºC, la viscosidad disminuye de 1.516 a 0.890 centipoises. Tal disminución esta asociada con la reducción del tamaño promedio de los racimos de moléculas de agua, causada por la destrucción de ligaduras de hidrógeno (Gavande, 1972).
Adhesión. Es la afinidad o atracción que existe entre moléculas o sustancias diferentes. En el caso del agua, la adhesión se refiere principalmente a la fuerza con que se unen sus moléculas a las superficies sólidas. Debido a su naturaleza polar y a su habilidad para formar ligaduras de hidrogeno, el agua muestra una fuerte afinidad por un gran numero de sustancias, especialmente aquellas ricas en oxígeno
y cargadas eléctricamente, como los coloides minerales y orgánicos del agua y las paredes celulares de los vegetales. Las fuerzas adhesivas entre el agua y los sólidos del suelo el material vegetal son mayores que las fuerzas cohesivas del agua, lo cual origina el fenómeno de capilaridad y la capacidad de retención de humedad del suelo en contra de las fuerzas gravitacionales (Narro, 1994).
Cohesión. Esta característica se refiere a la atracción o afinidad que existe entre las moléculas o partículas de una misma sustancia. En el caso del agua la cohesión es muy fuerte debido al gran número de ligaduras de hidrógeno que contiene. El agua propiamente confinada puede resistir fuerzas de estiramiento equivalentes a cientos de megapascales de presión (MPa), si no se presenta el fenómeno de cavitación (formación de espacios vacíos o cavidades de líquido). Esta propiedad es de gran importancia en el levantamiento del agua hasta la punta de los árboles altos (Baver y Gardner, 1974).
Tensión superficial. Se refiere al comportamiento de las moléculas de un líquido (en este caso, del agua) en la interface líquido-gas. Las moléculas superficiales del agua experimentan un estiramiento hacia las paredes del recipiente que los contiene, generándose un incremento del área superficial del líquido con una inversión de energía requerida para estirar la superficie, la cual presenta una interface cóncava hacia la fase gaseosa debido a que su presión es menor que la atmosférica (Aguilera y Martínez, 1980).
Capilaridad. Fenómeno que consiste en el ascenso de un líquido por un tubo de radio (r) muy pequeño hasta una altura h, en contra de la fuerza
de la gravedad. La altura del levantamiento capilar del agua en un tubo abierto a la atmósfera, está determinada por el equilibrio entre la fuerza hacia arriba (F1), debida a la tensión superficial, radio del tubo y ángulo de contacto entre el agua y sus paredes del tubo y la fuerza hacia abajo (F2), debida al peso de la columna de agua ascendida (Narro, 1994).
Calor específico. La cantidad de calor que se necesita agregar a 1cm3 (1g-1) de agua para incrementar la temperatura en 1°C. Se expresa comúnmente en calorías por gramo, por grado centígrado cal g-1°C-1 (Aguilera y Martínez, 1980).
Punto de ebullición y de congelación del agua. Es la temperatura a la cual el agua pasa de líquido a vapor. En ese momento la presión de vapor del agua es igual a la presión atmosférica. El punto de congelación es la temperatura a la cual el agua se transforma de líquido a sólido (Kramer, 1974).
Presión de vapor. En cualquier mezcla de gases, cada gas ejerce una presión parcial independiente de los otros gases, la presión parcial ejercida por el vapor del agua (Brown et, al., 1993).
Calor latente de solidificación (fusión). Es la cantidad de calor requerida para convertir un gramo de hielo en agua líquida, permaneciendo constante la temperatura (Narro, 1994).
Calor latente de vaporización. Es la cantidad de calor requerida para convertir un gramo de agua líquida a un gramo de agua a la misma temperatura atmosférica (Aguilera y Martínez, 1980).
Resistencia eléctrica. Es la oposición que presenta un conductor metálico o electrolítico de 1 cm-1 de largo y 1 cm2 del área transversal al
paso de la corriente eléctrica. Se expresa en Omhs cm-1(Baver y Gardner, 1974).
Conductividad eléctrica (CE). Es la recíproca de la resistencia eléctrica y se expresa en mhos por centímetro (mmhos cm-1). Cabe aclarar que esta unidad es grande y por ello la mayor parte de las soluciones tienen una conductividad menor que dicha unidad. Las unidades son: CE x 103 que representa milimhos por centímetro (mmhos cm-1), por otra parte CE x 106 sirve para expresar la conductividad en mmhos cm-1. Actualmente, la unidad para expresar la CE es el decisiemens por metro (dS m-1) (Gavande, 1972).
Propiedades químicas del agua De acuerdo con Aguilera y Martínez. (1980), mencionan las siguientes:
Enlace iónico. Los electrones exteriores de los elementos pueden reaccionar de varias maneras para efectuar combinaciones químicas. Por acción de las fuerzas electrostáticas los iones de carga contraria se atraen y esta fuerza que mantiene unidos a los átomos se denomina enlace iónico.
El agua y la unión del Hidrógeno. Otro tipo de unión más intensa y más común que la iónica, es la llamada unión covalente. En el caso del agua los dos átomos de hidrógeno unidos por enlace covalente al átomo de oxígeno no se encuentran uno frente al otro, sino que sobre un mismo plano están formando un ángulo de 105° con respecto al núcleo de oxígeno.
El agua como solvente. Debido a su carácter polar, el agua disuelve más sustancias que en cualquier otro líquido común. Esto produce porque tiene una constante dieléctrica muy alta, una de las mas altas conocidas (la constante dieléctrica es una medida de la capacidad para neutralizar la atracción entre cargas eléctricas). Debido a esta propiedad el agua es un disolvente poderoso de electrolitos. El lado positivo del agua (ánodo) es atraído por un ión negativo y el lado negativo (cátodo) por un ión positivo.
Concentración de las soluciones. La proporción de peso en gramos de solucion por unidad recibe el nombre de concentración.
La calidad del agua de riego Las composiciones de las aguas de riego dependen fundamentalmente de los tipos de materiales con los que el agua se pone en contacto, durante el cual se desprenden iones que pasan entonces a formar parte de la composición del agua. Sin embargo, otros factores participan también en la determinación de la composición final del agua, influyendo en la permanencia en solución de los distintos iones, como son, el clima, que puede provocar evaporación del agua y un incremento en su concentración, o su dilución a través de la lluvia y las distintas reacciones químicas que se presentan entre los iones mismos y que pueden conducir a la formación de compuestos estables se precipitan y dejan de formar parte del agua (Kramer, 1974).
La calidad del agua de riego está determinada por la concentración y composición de los constituyentes disueltos que contenga. Por lo tanto, la
calidad del agua es una consideración importantísima para la investigación de las condiciones de salinidad o contenido de sodio intercambiable en cualquier zona de riego (Richards, et al, 1954). En este contexto, la calidad del agua se puede subdividir en 2 partes: la calidad química y la calidad agronómica. La calidad química del agua, que puede tener un uso muy amplio, está dada por la cantidad de sales y proporción de diferentes iones que ésta tiene en solución y su conocimiento puede ser de utilidad para en una primera aproximación, determinar si se puede recomendar su uso con fines domésticos, industriales, pecuarios y agrícolas. En el caso de su uso para riego de cultivos, en general, la calidad química no va a especificar si el agua debe o no ser utilizada. Para poder tomar una decisión con más fundamento, que permita saber si el agua es o no recomendable para riego, es necesario considerar la calidad agronómica, de la cual la calidad química forma parte (Aceves, 1979). La calidad agronómica del agua está determinada por los siguientes factores: calidad química, cultivo por regar, suelo por regar, condiciones climatológicas, métodos de riego, condiciones de drenaje del suelo y prácticas del manejo del agua, del suelo y de las plantas (Ayers y Westcot, 1985). Para determinar la conveniencia o limitación del agua que se pretende utilizar con fines de riego, debe tomarse en cuenta la composición química de ésta, la tolerancia de los cultivos a las sales, las propiedades físicas y químicas de los suelos, las prácticas de manejo de suelos, aguas y cultivos, las condiciones climatológicas, el método de riego por emplear y las condiciones de drenaje interno y superficial del suelo (Aguilera y Martínez, 1980).
Contenido de sales en las aguas de riego Conforme a lo expuesto por Ortiz (1997) basado en el contenido de sales, las aguas se clasifican de la siguiente manera: 1. Agua de lluvia. Generalmente tiene contenidos muy bajos en sales, del orden de sólo 8 a 10 mg L-1 en partes por millón (ppm), y que provienen cristales microscópicos de sal encontrados en suspensión en la atmósfera. Sin embargo, en las áreas costeras el contenido de sales atmosféricas es mas elevado, pudiendo alcanzar contenido de sales del orden de 50 mg L-1 o más, sobre todo en áreas sujetas a intensos vientos o ciclones. 2. Aguas superficiales. Los contenidos de sales del agua de los ríos dependen sobre todo de los tipos de materiales con los que el agua se pone en contacto durante su recorrido, del clima y la distancia recorrida. En general, la concentración de sales del agua en ríos y arroyos oscila entre 100 y 1000 mg L1
, aunque en algunos casos puede ser mucho mayor, de hasta 4000 mg L-1;
estos valores extremos pueden ser encontrados en las zonas áridas ó en ríos que reciben las descargas de sistemas de drenaje agrícola. En cuanto a la composición a la composición relativa, conforme aumenta la distancia recorrida por el agua se observa una disminución en los contenidos relativos de iones como Ca y HCO3, que van precipitándose en el camino, mientras que aumenta la proporción de iones más móviles, como el Na y el Cl. En las aguas de lagos y presas la concentración tiende a ser un poco más alta que la de los ríos que las alimentan debido a la evaporación que se puede presentar y que puede ser muy intensa en zonas áridas. 3. Aguas subsuperficiales. Los contenidos de sales en las aguas del subsuelo son normalmente mayores que los de las aguas superficiales de una misma
región. Las concentraciones mínimas que se encuentran en el agua de riego que se obtiene de pozos son del orden de 150 a 300 mg L-1, y comúnmente alcanzan valores de 2000 a 4000 mg L-1 en las zonas áridas. El alto contenido de sales en las aguas del subsuelo se debe, por una parte, a la absorción selectiva de agua por parte de las raíces de las plantas, dejando atrás las sales, y el contacto prolongado con diversos minerales aportadores de sales. En casos extremos se pueden encontrar aguas con contenidos de sales de 50,000 mg L-1 ó más, como en sitios donde el agua está en contacto con depósitos fósiles de sal. 4. Aguas marinas. Normalmente las aguas marinas no se consideran como aguas adecuadas para el riego, pero existen muchos ejemplos de su uso para este fin, sobre todo para el cultivo de halófitas. La concentración de las aguas marinas varía en diferentes partes del planeta, encontrándose por ejemplo concentraciones del orden de 18 000 mg L-1 en el Mar Báltico, y de 4 000 en el Mar Rojo. En los océanos Atlántico y Pacífico las concentraciones varían entre 33 000 y 37 000 mg L-1. 5. Aguas negras. Las aguas negras contienen grandes cantidades de compuestos en solución y suspensión, que dependen de su origen y que pueden llevar a la aparición de problemas de contaminación en los suelos. Desde el punto de vista de la salinidad, en general poseen contenidos elevados de sales, y es muy común encontrar suelos que se han salinizados a partir de la aplicación de esta agua (Ortiz, 1997).
Criterios para la clasificación del agua de riego Los principales efectos que las aguas de riego pueden ocasionar en las propiedades de los suelos y en el desarrollo de los cultivos agrícolas pueden analizarse desde tres puntos de vista: el problema de salinidad, originado por la acumulación de sales en el suelo proveniente del agua de riego; el problema de sodicidad, derivado de la presencia en el agua de una alta cantidad de sodio en comparación con otros cationes como el calcio y magnesio, ocasionando la alcalinidad y baja permeabilidad en el suelo. Además, el problema de toxicidad, que se ocasiona en las plantas cuando éstas absorben en grandes cantidades iones provenientes del agua, lo cual puede ocasionarles un mal desarrollo o incluso la muerte (Aceves, 1979).
Criterios. Contenido de sales solubles
Índices a. Conductividad eléctrica b. Salinidad efectiva. c.- Salinidad potencial.
a.- Relación de absorción de Efecto del sodio en las características físicas del suelo sodio. b.- Carbonato de sodio residual. C.- Porciento de sodio posible. Contenido de elementos tóxicos a.- Contenido de boro para b.- Contenido de cloruros. las plantas
Símbolos C.E SE SP
RAS CSR PSP B Cl
Cuadro 1. Criterios e índices de clasificación de las aguas de riego. Tomado de Aguilera y Martínez (1980).
Clasificación de las aguas por su salinidad 1. Contenido de sales solubles. El efecto nocivo de las sales solubles, se debe a que produce presiones osmóticas en la solución del suelo que está en contacto con las raíces de la planta, las cuales, al pasar de ciertos valores producen una disminución en los rendimientos o pérdida total de la cosecha. Estos efectos son diferentes para cada cultivo en distintas etapas de desarrollo. Para estimar el contenido de las sales solubles en el agua de riego y sus posibles efectos sobre los cultivos se tienen los siguientes índices:
a).- Conductividad eléctrica (CE). Es una medida indirecta del contenido de sales disueltas en el agua y es muy utilizada debido
a que las determinaciones se pueden realizar muy
rápidamente con bastante precisión. Conocida también como la clasificación de Riverside o del USDA. Este criterio de clasificación, fue propuesto en 1954 por el Laboratorio de salinidad de los E.U.A (figura 1), se basa en la observación del nivel de sales de un suelo expresado como conductividad eléctrica (CE), es una medida que se realiza en el extracto de saturación del suelo, es comúnmente de 2 a 10 veces mayor que el del agua con que ha sido regado. De este modo, es posible agrupar
a las aguas en función de la acumulación de sales que puedan
ocasionar, así como por el valor de la relación de Adsorción de Sodio (RAS).
Fig.1. Diagrama para la clasificación de las aguas de riego por su CE X106 y por su RAS. Fuente USDA. (Richards et, al, 1954).
Por el valor dado de la conductividad eléctrica (CE) se clasifican como: C1. Agua de baja salinidad, apta para el riego en todos los casos. Pueden existir problemas solamente en suelos de muy baja permeabilidad. C2. Agua de salinidad media, apta para el riego. En ciertos casos puede ser necesario emplear volúmenes de agua en exceso y utilizar cultivos tolerantes a la salinidad. C3. Agua de salinidad alta que puede utilizarse para el riego en suelos con buen drenaje, empleando volúmenes en exceso para lavar el suelo y utilizando cultivos tolerantes a la salinidad.
C4. Agua de salinidad muy alta que en muchos casos no es apta para el riego. Sólo debe usarse en suelos muy permeables y con buen drenaje, empleando volúmenes en exceso para lavar sales del suelo y utilizando cultivos muy tolerantes a la salinidad.
Figura 2. Clasificación de aguas modificado por Ayers y Westcot (1985).
b).- Salinidad efectiva Es una estimación más real del peligro que presentan las sales solubles del agua de riego al pasar a formar parte de la solución del suelo, dado que considera la precipitación de las sales menos solubles (carbonatos de calcio y magnesio así como sulfato de calcio), las cuales dejan de participar en la elevación de la presión osmótica de la solución del suelo. Este proceso es más relevante cuando las aguas tienen un alto contenido de carbonatos y bicarbonatos. De acuerdo a Ortiz (1997), para el cálculo de salinidad efectiva del agua se requiere de la determinación de las concentraciones de Na, K, Ca, Mg, CO3, HCO3 y SO4, expresados en meq L-1. El cálculo se basa en cuatro casos posibles: 1. Si [Ca] > [CO3+HCO3+SO4], SE = [Ca + Mg + Na + K] – [CO3+HCO3+SO4] 2. Si [Ca] < [CO3 + HCO3 + SO4] y [Ca] > [CO3 + HCO3], SE = [Mg+ Na + k] 3. Si [Ca] < [CO3+ HCO3] y [Ca+ Mg] > [ CO3+ HCO3], SE = [Ca+ Mg+ Na+ K] – [CO3+ HCO3] 4. Si [Ca+ Mg] < [CO3+ HCO3], SE = [Na + K] Dependiendo de su salinidad efectiva, las aguas pueden ser clasificadas en 3 categorías: • Clase 1. Aguas de buena calidad, con SE menor de 3 meq L-1. • Clase 2. Aguas condicionadas, con SE de 3 a 5 meq L-1 • Clase 3. Aguas de mala calidad, con SE mayor a 5 meq L-1.
c).- Salinidad potencial Cuando la humedad aprovechable de un suelo es menor del 50%, las últimas sales que quedan en una solución son cloruros y sulfatos. La salinidad potencial es un índice para estimar el peligro de éstas y que por consiguiente aumentan la presión osmótica. SP = Cl + ½ SO4 2.- Efecto del sodio (Na) sobre las características físicas del suelo. Efecto probable del sodio sobre las características físicas del suelo. Cuando la concentración de Na en la solución del suelo es elevada en relación con la de los otros cationes disueltos, se provoca la dispersión o la defloculación de dicho suelo, y como consecuencia pierde su estructura. Esto puede ejercer efectos secundarios importantes sobre el desarrollo vegetal, ya que la pérdida de la estructura causa una aireación y permeabilidad deficientes así como una baja disponibilidad de agua. Para estimar este efecto se han propuestos los siguientes índices:
Relación de adsorción de sodio (RAS). Este índice es sencillo de calcular y además está correlacionado con el porciento de sodio intercambiable (PSI) que se define como el grado de saturación del complejo de intercambio del suelo con Na.
Na RAS = Ca + Mg 2
Relación de Adsorción de Sodio (RAS)
S1. Agua con bajo contenido en sodio, apta para el riego en la mayoría de los casos. Sin embargo, pueden presentarse problemas con cultivos muy sensibles al sodio. S2. Agua con contenido medio en sodio, y por lo tanto, con cierto peligro de acumulación de sodio en el suelo, especialmente en suelos de textura fina (arcillosos y franco-arcillosos) y de baja permeabilidad. Deben vigilarse las condiciones físicas del suelo y especialmente el nivel de sodio cambiable del suelo, corrigiendo en caso necesario. S3. Agua con alto contenido en sodio y gran peligro de acumulación de sodio en el suelo. Son aconsejables aportaciones de materia orgánica y empleo de yeso para corregir el posible exceso de sodio en el suelo. También se requiere un buen drenaje y el empleo de volúmenes copiosos de riego. S4. Agua con contenido muy alto de sodio. No es aconsejable para el riego en general, excepto en caso de baja salinidad y tomando todas las precauciones apuntadas.
Carbonato de sodio residual (CSR). Cuando el agua de riego el contenido de CO3 y HCO3 es mayor que el de Ca+Mg, existe la posibilidad de que se forme carbonato de sodio (Na2CO3) debido a que por su alta solubilidad puede permanecer en solución, aún después que han precipitado los Na2CO3 y magnesio (MgCO3). En estas condiciones, la concentración total y relativa de Na puede ser suficiente para desplazar al Ca y Mg del complejo de intercambio, produciéndose la defloculación del suelo.
CSR = (CO3+ HCO3) – (Ca+ Mg)
Porciento de sodio posible (PSP). El peligro de desplazamiento del calcio y del magnesio por el Na, en el complejo de intercambio, empieza cuando el contenido de Na en solución representa más del 50% de los cationes disueltos.
Na x 100 PSP = (Ca+ Mg+Na)-(CO3+ HCO3)
3. Contenido de elementos tóxicos para la planta. En las aguas existen en solución diversos iones que pueden ser tóxicos para las plantas, si éstas los absorben en exceso. Dentro de los más importantes pueden mencionarse el Na y el Cl, aunque en muchos casos el B adquiere importancia. Los fenómenos de toxicidad no siempre se relacionan con la acumulación de sales en el suelo, por lo cual es importante evaluar la cantidad de iones tóxicos presentes en el agua.
•
Sodio
(Na).
Independientemente
de
los
problemas
de
baja
permeabilidad que pueden ocasionar en el suelo, el sodio puede ocasionar problemas de toxicidad en los cultivos agrícolas, los cuales pueden tener lugar aunque el suelo no sea salino. Los síntomas de toxicidad en las plantas varían mucho dependiendo de diversos factores, como la especie, el clima y la edad de la planta, pero normalmente se manifiestan como clorosis o necrosis en las hojas,
sobre todo en las inferiores, donde el Na es llevado y acumulado por la evapotranspiración. Algunos autores coinciden en señalar a la RAS como un índice adecuado para evaluar el nivel de toxicidad por Na del agua. Sin embargo, un cierto valor de RAS no es un buen indicador de la concentración total de Na, y por esta razón es preferible determinar el contenido de Na en el agua (Ayers y Westcot, 1985). De acuerdo con este criterio, las aguas aplicadas en riego superficial pueden agruparse en tres clases:
1) Aguas de bajo riesgo de toxicidad, con un contenido de Na menor de 3 meq L-1. 2) Aguas que pueden provocar toxicidad, con contenido de Na de 3 a 9 meq L-1, esta agua no deben aplicarse a cultivos sensibles. 3) Aguas de alto riesgo de toxicidad, aptas para el riego sólo de cultivos muy tolerantes, las que presentan un contenido de Na superior a 9 meq L-1.
•
Cloruros (Cl). El caso del ión Cl es muy similar al del Na, aunque el Cl es un ión más móvil y esto lo hace algo más tóxico para muchos cultivos, ya que entra más fácilmente a la planta. Los problemas de toxicidad en las plantas tienden a manifestarse como clorosis o necrosis en las hojas, aunque generalmente en las partes
más jóvenes de la planta. La
tolerancia de las plantas a los Cl es también similar a la tolerancia a la salinidad.
Dependiendo de su contenido de Cl, las aguas pueden agruparse en tres clases: 1) Aguas de bajo riesgo de toxicidad, con concentración de Cl menor de 4 meq L-1. 2) Aguas que pueden provocar toxicidad, con niveles de 4 a 10 meq L-1. esta agua deben aplicarse sólo a cultivos tolerantes. 3) Aguas de alto riesgo de toxicidad, con niveles de Cl mayores de 10 meq L-1; no son recomendables para riego, a menos que se usen cultivos de alta tolerancia. Igual que el caso del Na, si el agua se aplica por aspersión representa un mayor riesgo de toxicidad, por lo cual no se recomienda aplicar así aguas con más de 3 meq L-1 de Cl.
•
Boro (B). Si bien no es muy común la presencia de altos niveles de B en los suelos, algunas aguas, sobre todo en zonas áridas, si lo pueden contener. El B es un elemento esencial para el desarrollo vegetal, pero es requerido sólo en pequeñas cantidades. Cantidades mayores que pueden causar diversos síntomas de toxicidad en los cultivos, sobre todo en frutales, aunque sea demostrado que la aparición de estos síntomas no tiene siempre una relación directa con los rendimientos. Las aguas se pueden clasificar según su contenido de B en tres grupos:
1) Aguas de bajo nivel de B, aquéllas que contengan menos de 0.7 mg L-1 de B. Esta agua no representan riesgo de toxicidad.
2) Aguas de nivel medio en B. Se incluyen en esta clase las aguas que tengan niveles de 0.7 a 2 mg L-1 de B. Esta agua pueden ocasionar toxicidad en cultivos sensibles. 3) Aguas con alto nivel de B, contenido más de 2 mg L-1, se recomiendan sólo para cultivos muy tolerantes (Ortiz, 1997). Potencial de hidrógeno (pH). Es un indicador de la acidez de una sustancia. Está determinado por el número de iónes libres de hidrógeno (H+) en una sustancia. La acidez es una de las propiedades más importantes del agua. El agua disuelve casi todos los iones. El pH sirve como un indicador que compara algunos
de
los
iones
más
solubles
en
agua.
El resultado de una medición de pH viene determinado por una consideración entre el número de protones (iones H+) y el número de iones hidroxilo (OH-). Cuando el número de protones iguala al número de iones hidroxilo, el agua es neutra.
Tendrá
entonces
un
pH
alrededor
de
7.
El pH del agua puede variar entre 0 y 14. Cuando el pH de una sustancia es mayor de 7, es una sustancia básica. Cuando el pH de una sustancia está por debajo de 7, es una sustancia ácida. Cuanto más se aleje el pH por encima o por debajo de 7, más básica o ácida será la solución (Lenntech, 2010).
Para establecer la calidad de agua de riego, es necesario determinar una serie de parámetros en el laboratorio, estos deben estar, dentro de ciertos límites. Es importante tomar en cuenta ciertos factores: • Tipo de suelo. la calidad del agua está en función de la permeabilidad del suelo. un agua cuyo contenido de sales la hace inadecuada para un suelo arcilloso, puede ser la adecuada para un arenoso. • Tipo de cultivo. Hay variedades de plantas resistentes a la salinidad. • Sistema de riego. • Temperatura de la zona.
Es importante estudiar en cada caso las características del suelo, del cultivo y de la zona. La solubilidad de algunas de las sales presentes en el suelo se verá afectada por las condiciones de acidez o alcalinidad del agua de riego, así como el aumento en la concentración de iones solubles como: Ca, Mg, Na, K, que pueden estar presentes en dicha agua.
Las características más importantes para determinar la calidad del agua son: • La concentración total de sales solubles. • La concentración relativa del sodio respecto a otros cationes. • La concentración de bicarbonatos con relación de Ca y Mg. • La concentración de sulfatos. Materiales y Métodos Los análisis se practicaron en el laboratorio de suelos y aguas de la Universidad Autónoma de Baja California Sur. Ubicada en carretera al sur Km 5.5, colonia “El Mezquitito”, La Paz BCS. Las muestras de agua se recolectaron en el pozo para riego agrícola de la universidad, el cual se ubica con las siguientes coordenadas: N 24⁰ 05' 56.06'' W 110⁰ 19' 02.8"
Materiales • Recipientes de vidrio neutro o material plástico limpio. • Marcadores de tinta permanente. •
Matraces erlenmeyer.
•
Pipetas.
•
Vasos de precipitado.
•
Probetas.
•
Buretas.
•
Tubos de ensaye.
•
Agitadores de vidrio.
•
Soporte universal.
•
Gradillas.
Equipo:
Balanza digital.
Espectrofotómetro.
Potenciómetro.
Puente de conductividad.
Reactivos Soluciones Buffer • pH 4 Ftalato ácido de potasio (C8H5O4K) • pH 7 Solución de fosfato de sodio y potasio (KH2PO4+NaOH) • pH 10 Ácido bórico – cloruro de potasio – hidróxido de sodio (H3BO3+KCL+NaOH) Carbonatos • Fenolftaleina (C2OH14O4) • Ácido sulfúrico (H2SO4) Bicarbonatos • Anaranjado de metilo (4-[CH3]2NC6H4:NCH4-4-SO3Na • Ácido sulfúrico (H2SO4) Cloruros • Cromato de potasio (K2CrO4) • Nitrato de plata (AgNO3)
Calcio • Solución de hidróxido de sodio 4.0 normal (NaOH) • Indicador polvo murexida (C8H8N6O6) Magnesio • Solución amortiguadora Cloruro de amonio NH4Cl+Hidroxido de amonio NH4OH • Indicador Eriocromo negro (T CH3CH2OH) Solución tipo de calcio • Carbonato de calcio mas ácido clorhídrico (CaCO3+HCl) Solución de E.D.T.A • Ácido etilen-diamino-tetra acético (C10H16N2O8) Sulfatos • Ácido clorhídrico 6 normal (HCl) • Cristales de cloruro de bario (BaCl) • Goma acacia
Potasio • Formaldehído (H2C=0) • Cobaltinitrito de sodio (Na3CO[NO2]6) • Alcohol isopropílico (H3C-HCOH-CH3)
Metodología Análisis químicos del agua de riego. •
Conductividad eléctrica (CE). Realizado por método del conductivímetro.
•
Reacción del pH. Realizado por el método del potenciómetro.
Aniones.
•
Carbonatos (CO3). Valoración de los iones de carbonato (CO3).
•
Bicarbonatos (HCO3). Valoración del HCO3, a la disolución resultante de la valoración del CO3.
•
Cloruros (Cl). Valoración con disolución de AgNO3.
•
Sulfatos (SO4). Determinación convencionalmente por gravimetría en forma de BaSO4.
Cationes. •
Calcio (Ca). Determinación por procedimiento de EDTA (antes Versenato).
•
Magnesio (Mg). Determinación por procedimiento de EDTA (antes Versenato).
•
Sodio (Na). Relación de Adsorción de Sodio (RAS).
•
Potasio (K). Determinación por el método de Peech.
Toma de muestras Obténgase una muestra representativa. Solo pueden obtenerse muestras satisfactorias de algunas aguas, mezclando varias porciones recogidas en momentos distintos; los detalles sobre la recolección y la mezcla dependen de las condiciones locales. Recójanse muestras de pozos después de que la bomba haya estado funcionando durante cierto tiempo (Chapman, 1997).
Objetivo Es obtener de un agua una muestra representativa de la misma para poder determinar, a partir de ella sus características físicas y químicas.
De acuerdo al manual de análisis de agua de laboratorio de suelos de la UABCS. La toma de muestra se clasifican en: • Muestras simples: son las que se toman en un tiempo y lugar determinado para su análisis. • Muestras
compuestas:
son
aquellas
obtenidas
por
mezclas
y
homogenización de muestras simples recogidas en el mismo punto y en diferentes tiempos.
• Muestras integradas: son obtenidas por mezclas simples recogidas en puntos diferentes y simultáneamente. Procedimiento 1. En las redes de distribución, pozos profundos, será necesario dejar fluir el agua durante el tiempo que sea necesario, para conseguir que la muestra sea representativa (30 minutos aproximadamente). 2. Para el caso de arroyos, será preciso considerar la profundidad, distancia a la orilla, flujo de la corriente, etc. Recomendándose para este caso la obtención de muestras integradas y de no ser posible se tomará una muestra simple en el centro de la corriente. 3. Al obtener la muestra, se etiquetará el envase para su identificación y se llevará al laboratorio para su análisis. En cuanto al tiempo entre la recolección de muestras y su análisis puede decirse como norma general que, cuanto menor sea este el intervalo mejor serán los resultados.
Determinación de pH (por el método electrométrico de electrodo de vidrio con el potenciómetro) Es la característica del suelo o el agua más comúnmente medida. Es el criterio más ampliamente usado para juzgar si un suelo o el agua son ácidos o alcalinos. Se define como el logaritmo común del reciproco de la concentración de iones H en g L-1 en un sistema. 1 pH = log (H+) Por lo tanto la reacción del suelo es el grado de acidez o alcalinidad expresado en términos de pH. Los factores experimentales que afectan el pH en el lado ácido generalmente se considera que son la reacción agua/suelo y el contenido de sales de la suspensión suelo/agua. El principal efecto de la concentración de sales sobre el pH no es a través de su influencia sobre el efecto de la suspensión sino mas bien a través del intercambio cationico.
Ácidos: Sustancia que tiende a dar protones H a otras sustancias. Bases: Cualquier sustancia que tiende a aceptar protones. Neutralización: Es cuando la solución del suelo contiene el mismo número de iones H y OH (agua recién destilada) se tendrá una reacción neutra.
Para medir el pH es necesario determinar la concentración de iones H. El método más preciso es usar un electrodo, el cual establece un potencial con lo iones H.
Procedimiento
1. Conecte el aparato a la corriente. 2. Sumerja el electrodo en la solución Buffer pH 7 o de un pH conocido, para estandarizar el aparato. 3. Revise la escala de Slope esté en 100%. 4. Con el botón de T⁰ - de la solución Buffer. Nota: Cualquier lectura que se tome debe estar a la misma T⁰ - de la solución Buffer. 5. Gire el botón de calibración hasta que la aguja marque pH de la solución Buffer. 6. Deje calentar el instrumento por 5 minutos, revisando que la aguja este en valor de pH de la solución Buffer con el botón de calibración si es necesario. 7. Coloque el botón de STDBY en apagado. 8. Saque el electrodo del Buffer y lávelo con agua destilada, sáquelo y sumérjalo en la solución de pH desconocido (muestra). Lea el pH en la escala soltando el botón TSDBY, deje que la aguja se estabilice en la escala. 9. Tome lectura. 10. Apague el botón de TSDBY. 11. Saque el electrodo, enjuague y seque, repita los pasos anteriores para otras muestras.
12. Coloque el electrodo en agua destilada, después de haber terminado, y cúbralo con su forro. 13. Desconecte el aparato.
Determinación de la conductividad eléctrica (por el método de Campbell y colaboradores con el conductivimétro o puente de Wheatstone) La conductividad eléctrica CE es una determinación básica en el análisis de suelo agrícola y de aguas de riego puesto que determina indirectamente la concentración total de sales solubles de una solución., así mismo se usa para indicar la concentración total de los constituyentes ionizados de las soluciones. Esta estrechamente relacionado con la suma de los cationes y aniones, determinada químicamente y, por lo común, tiene una gran correlación con el total de los sólidos disueltos (Aguilera y Martínez, 1980).
Se calcula mediante la siguiente formula: Cuando la CE esta medida en mmhos cm-1 a 25ºC = meq L-1 = CE*10 Cuando la C.E. se mide en mmhos cm-1 a 25ºC = meq L -1 = 10 La conductividad eléctrica es la facilidad que tienen algunas sustancias de transportar electrones de un electrodo a otro y establecer así una corriente eléctrica. A mayor presencia de sales solubles de estos elementos mayor CE habrá (De la Peña, 1981). El termino expresa la concentración de sales disueltas en agua y es muy útil para fines de diagnóstico y clasificación de aguas de riego (Alcantar., et, al. 1992). En una solución de suelo este transporte se lleva a cabo a través de los iones de los elementos presentes en dicha solución, y más específicamente de los cationes Ca, Mg, Na, K, o sea a mayor presencia de sales solubles de estos elementos, mayores CE (Aguilera C y Martínez E. 1980).
Procedimiento 1. Conecte el aparato.
2. Coloque la muestra en el tubo de ensaye a ¼ de su capacidad e introduzca el electrodo, procurando que no quede al aire dentro del mismo, golpee lentamente la celda para remover cualquier burbuja y sumérjala 2 ó 3 veces para asegurar que se moje adecuadamente. 3. Coloque el botón de sensibilidad al mínimo girando el botón a la izquierda hasta tope. 4. Gire el conmutador de margen (resistencia a conductancia) a la máxima longitud de sombra en el tubo de indicador de sombra. 5. Ajuste para la sombra más larga. 6. Si la carátula de la lectura esta sobre 20 o bajo 2 coloque el conmutador de margen siguiente mayor o menor y reajuste el botón de sombra más amplia.
Nota: “sombra” significa el área del tubo de rayos electrónicos
que está iluminado. 7. Coloque el botón de sensibilidad al máximo girando a la derecha el botón hasta el tope y reajuste para sombra máxima en el tubo de indicación de sombra tome lectura.
Cálculos
Lectura* valor de la escala del disco* K -1
CE mmhos cm = 1000
K = Constante de la celda
Determinación de carbonatos y bicarbonatos solubles En el laboratorio los CO3 solubles se determinan por Alcalimetría, basándose en la acción mutua entre ácidos y bases. A este tipo de reacciones se les denomina reacciones de neutralización (De la Peña, 1981). En la determinación de CO3 se sigue el principio de que las sales de las bases fuertes y ácidos débiles, sufren una hidrólisis dando lugar a soluciones alcalinas. La titulación de una solución alcalina
usando como identificador
Fenolftaleína con una solución valorada de un ácido fuerte, proporcionando una medida de carbonatos; por otra parte, prosiguiendo la titulación final del azul de
bromofenol (anaranjado de metilo) se obtiene el valor de HCO3 (bicarbonato) (Méndez., et al. 1995). Procedimiento para carbonatos 1. Tomar una alícuota de 5 m L-1 de la muestra de agua, que no contenga más de 50 mmhos cm-1 de CE. 2. Agregue dos o tres gotas de solución de fenolftaleína al 0.25% en alcohol. Si se produce color rosa titule con ácido sulfúrico 0.05 *N u otra normalidad conocida, agregando una gota cada 2 ó 3 segundos hasta desaparecer el color rosa. Anote la lectura de la bureta. Si no se produce color rosa con la fenolftaleína indica que no hay presencia de carbonato. 3. Guarde la solución para la determinación de bicarbonatos.
Cálculos (P) meq CO3 L-1 =
(*N del H2SO4) (1000) mL-1 de alicuota
Donde: 2p = esto se realiza cuando se toma la mitad de la alícuota P = mL-1 de H2SO4 gastado al titular *N = Normalidad del H2SO4
Procedimiento para bicarbonatos HCO3 Empleando la solución incolora de la determinación de CO3, o la solución original, si no se produjo color rosa con la fenolftaleína proceda de la siguiente manera: 1. Añada de 3 a 5 gotas de anaranjado de metilo y continúe titulando, sin llenar de nuevo la bureta, hasta el vire del amarillo a salmón. Anote la lectura de la bureta. 2. Guarde la solución resultante para la determinación de Cl.
Cálculos
(X – P) (*N H2SO4) HCO3 =
(1000)
mL-1 de alicuota
Donde X = mL-1 de H2SO4 totales en la titulación con anaranjado de metilo. P = mL-1 de H2SO4 gastados en la titulación con fenolftaleína.
Determinación de cloruros (Cl) El ión Cl es uno de los más conocidos, en sus efectos de todos los iones salinos. Su presencia en las aguas hace que los cultivos queden afectados con gran frecuencia de clorosis foliares acentuadas en las partes mas iluminadas, que pueden degenerar en necrosis de los bordes foliares. Se señala como limite de tolerancia para aguas de riego 0.5 g L-1, aunque esto depende del tipo de suelo, por lo que es de extrañar que cultivos regados con aguas que contengan 0.7 o 0.8 g L-1 no presentan aquellos síntomas. El procedimiento clásico para determinar los Cl, se basa en la formación del cloruro de plata (AgCl) relativamente insoluble. La determinación volumétrica de los Cl se prefiere utilizar para fines agrícolas. El punto final en la titulación de una solución que contiene Cl utilizando nitrato de plata (AgNO3) valorado, se puede precisar en varias formas, la mas usual es aquella que se manifiesta por la reacción entre el indicador de color rojo formado por la reacción entre el indicador K2CrO4 y Ag NO3, que tiene lugar al agotarse los Cl (SARH, 1978).
Procedimiento De la muestra proveniente de la determinación de CO3 y HCO3 agregue lo siguiente: 1. 4 gotas de cromato de potasio al 5% 2. Titule con nitrato de plata (AgNO3) de normalidad conocida, hasta producir un color rojizo que sea estable. 3. Hacer un testigo utilizando agua libre de CO2 y hacer las correcciones necesarias.
Cálculos -1
(mL-1 de AgNO3 – mL-1 de AgNO3 del testigo) (*N AgNO3) (1000)
meq L Cl = mL-1 de alicuota Determinación de sulfatos (SO4) La presencia del ión SO4 en el agua de riego puede dar lugar a problemas de corrosión de las conducciones cuando en su fabricación ha intervenido el cemento. Para prever esto conviene utilizar cementos no susceptibles a tal efecto. El riesgo de corrosión es grande cuando el contenido de SO4 del agua de riego es del orden de 300 – 400 mg L-1 (6.25 – 8.35 meq L-1) Como es el caso de la oxidación del azufre a SO4 o reducción de cualquiera de sus compuestos a sulfuros, por lo que se emplea el método turbidímetro en el cual se añaden a una alicuota de extracto de saturación, unos cristales de cloruro de bario (BaCl2) para asegurar la precipitación del ión SO4. Este método es sensible entre límites muy reducidos y para extractos claros a los que se les ha eliminado o compensado las sustancias interferentes
(Méndez., et al.
1995).
Procedimiento Previamente se elabora una curva de calibración, utilizando para ello un conjunto de soluciones patrón o sea de valoración conocida y se elabora una curva ajustada por regresión, que a su vez no da una ecuación de recta, por la formula: y = ax + b, donde y es la lectura del espectrofotómetro; ax es el valor de la concentración solución patrón en ppm y b es pendiente (Mendoza y Méndez, 2010). 1. Coloque 5 mL-1 de agua destilada más 5 mL-1 de muestra problema en un vaso de precipitado de 30 – 50 mL-1. 2. Agregue 1 mL-1 de solución de goma acacia. 3. Añada 2 mL-1 de ácido clorhídrico (HCl 6*N) y agite. 4. Adicione 0.5 g de cristales de cloruro de bario (BaCl2 reposar 1 minuto, agite hasta disolver los cristales.
H2O) y deje
5. Leer la transmitancia en el espectrofotómetro a 420 nanómetros dentro de 2 – 8 minutos.
Nota: Encuentre la concentración de los sulfatos
usando una curva patrón. 6. Prepare un testigo empleado 10 mL-1
de agua destilada y todos los
demás reactivos que indica la técnica. Cálculos LEC * b + a = ppm
Determinación de Ca+Mg La determinación de estos cationes se basa en la propiedad que tiene el versenato, de formas diferentes complejos a diferentes valores de pH con los elementos alcalinotérreos, esto se debe
precisamente a que no todos los
cationes requieren el mismo pH para ser secuestrados con ácido etileno diamino tetracético (EDTA). Para el caso de Ca+Mg se trabaja la alicuota con la solución reguladora (NOH 4*N) e indicador (negro eriocromo T). Este indicador da un complejo color vino tinto con el Mg y vira a azul cuando todos los iones
Mg han sido eliminados por el versenato. La formulación del
complejo Mg es óptima a pH 10 en presencia de la solución reguladora. El Ca es transformado en complejo antes que en Mg, por esta razón la valoración nos da la totalidad de Ca+Mg (De la Peña, 1981). El contenido de meq L-1 de Mg se obtiene restando al resultado de Ca+Mg el del Ca.
Procedimiento 1. En un matraz erlenmeyer de 125 mL-1
ponga 5 mL-1 de muestra y
agregue 5 mL-1 de agua destilada. 2. Adicione 1 mL-1
de solución amortiguadora y 8 gotas de eriocromo
negro T. 3. Titule con EDTA y anote el volumen gastado, el vire será de rojo vinoverde azul.
Cálculos mL-1 de EDTA gastados *N*1000 meq L-1 Ca+Mg = mL-1 de alicuota Nota: La estimación del valor de meq L-1
de Mg se obtiene restando del
resultado de Ca+Mg el de Ca. Meq L Mg = (meq L-1 Ca+Mg) – (meq L-1 Ca)
Determinación de calcio (Ca) Valoración del EDTA 1. Coloque un matraz de 125 mL-1. 5 mL-1 de solución tipo de Ca (0.01 *N) y agregue 25 mL-1 de agua destilada. 2. Agregue 1 mL-1 de NaOH 4*N y 1/3 de cucharada de polvo de murexida. 3. Titule con EDTA y anote el volumen gastado el vire es de rosa a violeta.
Cálculos mL-1 de solución tipo calcio * N *N Ca = Vol. Gastado de EDTA La solución amortiguadora de cloruro de amonio en hidróxido de amonio funciona como una solución extractora que deja libre el catión Ca, para después cuantificarlas por medio de la titulación de versenato o EDTA (SARH, 1978). Para calcio se trabaja una alicuota del extracto con la solución reguladora e indicador (murexina). La presencia de Ca se determina mediante titulación con versenato hasta el punto final púrpura. El indicador murexina forma un complejo de color anaranjado rojo con los iones de Ca a pH12. Que se convierte en color violeta rojo cuando los iones Ca queden capturados por el verseno que los transforma en complejo (De la Peña, 1981).
Procedimiento 1. En un matraz erlenmeyer de 125 mL-1 ponga 5 mL-1 de la muestra y 25 mL-1 de agua destilada. 2. Añadir 1 mL-1
de solución de NaOH 4N (Hidróxido de sodio) y 1/3 de
cucharada en polvo murexina. 3. Titule con EDTA (sal disodica de etilen-diaminotetracetato) o lo que es lo mismo versenato y anote el volumen gastado, el vire es de rosa a violeta.
Cálculos mL-1 de EDTA gastados*N (1000) meq L-1 Ca = mL-1 de alicuota
Determinación de magnesio (Mg) Valoración del EDTA 1. Coloque un matraz de 125 mL-1 5 mL-1 de solución tipo de Ca (0.01 *N) y agregue 25mL-1 de agua destilada. 2. Agregue 1 mL-1 de solución amortiguadora (NH4CL + NH4OH) y 8 gotas de eriocromo negro. 3. Titule con EDTA anote el volumen gastado, el vire será rojo vino-verde azul.
Cálculos mL-1 de solución tipo calcio (*N) *N Ca+Mg = Vol gastado de EDTA del testigo Determinación de potasio (K) método de Peech La presencia de K en el agua de riego no siempre es despreciable desde el punto de vista de aportación de este nutriente del suelo. Por ejemplo para este caso de que un agua que presente0.312 g L-1 y se emplee para regar, existe dosis de riego de 1000 m3 ha-1; lo que nos daría que en un año con un coeficiente de eficiencia en la aplicación del agua es de 0.65; se incorpora al realizar 8 riegos al año 162.24 kg ha-1 año (Méndez., et al. 1995).
Procedimiento Nota. Previamente se elabora una curva de calibración, utilizando para ello un conjunto de soluciones patrón o sea de valoración conocida y se elabora una curva ajustada por regresión, que a su vez no da una ecuación de recta, por la formula: y = ax + b, donde y es la lectura del espectrofotómetro; ax es el valor de la concentración solución patrón en ppm y b es pendiente interferentes (Méndez., et al. 1995). 1. Tomar 4 mL-1 de alicuota y vacíe en un tubo de ensaye. 2. Agregue 12 gotas de formaldehido y agite. Deje reposar 10 minutos. 3. Añada 2 mL-1 de cobaltinitrito de sodio y agite bien. 4. Preparar 1 g de cobaltinitrito de sodio en 15 mL-1 de agua destilada (para 7 muestras) y filtrar. 5. Adicione 4 mL-1 de alcohol isopropílico procurando que deslice por las paredes del tubo formándose dos capas de las cuales deben quedar bien diferenciadas. 6. Agite de 30 – 40 segundos mediante un movimiento giratorio recíproco entre las manos. 7. Dejar reposar 30 minutos en baño maria o a temperatura de 27ºC. 8. Lea la transmitancia a 650 nanómetros en el espectrofotómetro. Nota: preparar un testigo al mismo tiempo que las muestras utilizando agua destilada como alicuota y los demás reactivos como indica la técnica, para calibrar el aparato a 100% de transmitancia. 9. Las lecturas obtenidas llévelas a la curva de calibración y calcule la concentración de las muestras.
Cálculos Lec * b + a = ppm * Para valores de a + b consulte con el laboratorista.
Determinación de sodio (Na) Independientemente de los problemas de baja permeabilidad que puede ocasionar en el suelo, el sodio puede ocasionar problemas de toxicidad en los cultivos agrícolas, los cuales pueden tener lugar aunque el suelo no sea salino (Méndez., et al. 1995).
Se menciona al RAS como un indicador adecuado para evaluar el nivel de toxicidad por sodio del agua. Debido a que una parte del RAS no presenta ser buen indicador, es preferible determinar el contenido de sodio en el agua (Ayers y Westcot, 1985). De acuerdo con este criterio, las aguas aplicadas en riego superficial pueden agruparse en tres clases: • Aguas de bajo riesgo de toxicidad, con un contenido de Na de 3 meq L-1. • Aguas que pueden provocar toxicidad, con un contenido de Na de 3-9 meq L-1 estas aguas no deben aplicarse a cultivos sensibles. • Aguas de alto riesgo de toxicidad, aptas para el riego sólo de cultivos muy tolerantes, las que presentan un contenido de Na superior a 9 meq L-1.
El porciento de sodio lo obtenemos a partir de los miliequivalentes por litro de Na, dividido entre la CE corregida por temperatura dividido entre cien y el resultado obtenido se multiplica por cien.
Valor calculado a través de formula
CE * 1000 Na =
- (Ca+Mg) 100
Donde: CE en mmhos cm-1 Porciento de Na (Na * 100) %Na = (Ca+ Mg+ Na)
Relación de adsorción de sodio (RAS) Las aguas de riego respecto con respecto a la RAS, se basa primordialmente en los efectos que tiene el sodio intercambiable sobre la condición física del suelo. No obstante, las plantas sensibles a este elemento pueden sufrir daños a consecuencia de la acumulación del sodio en sus tejidos cuando los valores del sodio intercambiable son más bajos que los necesarios para deteriorar la condición física del suelo (Personal del Laboratorio de salinidad de los EUA, 1982). Para el cálculo de la RAS es necesario el análisis de Na, Ca, Mg y de la conductividad eléctrica (Aguilera y Martínez, 1980). Para prever la degradación que pueda provocar una determinada agua de riego se calcula el índice de RAS, que nos da una idea del predominio de uno u otro efecto a la vista de la composición iónica del agua (Méndez., et al. 1995).
Calculo Na RAS = Ca + Mg 2
Resultados y discusión Antes e observar el comportamiento de cada uno de los indicadores de calidad del agua, tanto Conductividad eléctrica (CE) potencial hidrógeno (pH), así como los iones (cationes y aniones), se denota que el distintivo de esta agua es la presencia de Cloruro de sodio; y puede afirmarse que ésta sal se encuentra en forma ionizada (como iones Cl, e iones Na), ya que no presenta precipitados, lo que produce una elevada CE. El referido cloruro de sodio tiene su origen en la intrusión salina del agua de mar por abatimiento del manto friático, ya que nuestra fuente (pozo) se encuentra muy cercano a la costa, además debe considerarse que este afloramiento hidráulico viene explotándose desde hace más de cincuenta años, primero en forma intensiva (ya que se regaban con el más de 50 hectáreas) y posteriormente ha venido disminuyendo la superficie de riego en forma gradual, pero se ha mantenido en forma continua la explotación. Debe sumarse a esto que los agregados del subsuelo son arenas que van desde las finas a las gruesas, lo que implica una rápida intrusión.
1.
Conductividad Eléctrica (CE). Las medida de los valores de la CE desde
el año de 1995 a 2007, nos indican que esta tiene una disminución del tipo lineal (no necesariamente una recta) ya que presenta una disminución gradual de 0.35 a 0.24 dS m-1, esto posiblemente obedezca a una diminución en las extracciones, producto de una disminución del área de riego. La disminución de la superficie de riego puede deberse a varios factores, entre ellos a un aumento de edificios y áreas deportivas, consecuentemente una disminución en el área de siembra; menor oportunidad de siembra y el incremento en los costos de producción, que en el caso de la UABCS, este gasto tienen un efecto directo en el presupuesto de la Institución con nula o muy baja tasa de recuperación, ya que la superficies sembradas son para uso de la práctica docente y de investigación. Otro factor de disminución en la extracción de agua del pozo profundo del CAEUABCS es que anteriormente la arboleda de los corredores o vías de acceso de la UABCS se regaban por canales de tierra con agua de extracción de esta fuente, actualmente se riegan por goteo con agua del sistema de agua potable, lo que reduce las extracciones. Por último, debe considerarse el efecto de la implantación de los nuevos sistemas de riego
presurizados, lo que implican un significativo ahorro del agua de riego. La suma de estos factores puede ayudarnos a explicar la disminución de la CE en el agua de riego.
Grafica 1. Comportamiento de la Conductividad eléctrica en mmhos/cm
2.
Reacción (pH). La gráfica de medias del pH valorado desde 1995 a
2007, tiene un comportamiento errático, ya que presenta “picos” que van desde 6.78 a 7.62. Este fenómeno no corresponde a los contenidos de Na, SO4, CO3 ó HCO3, que pudiese atribuirse a la precipitación de sales de sodio como sulfato de sodio (Na2SO4), o Carbonato de sodio (Na2CO3), como tampoco obedece a la presencia de los otros iones analizados Mg, Cl, Ca y K. Si bien es cierto que el pH reflejado en las aguas de riego obedece a la actividad de los iones y a la capacidad de los mismos para formar bases, ácidos, sales y precipitados insolubles, es inexplicable la baja que refleja el dato de 1996; en cambio en 2002 (el valor más elevado de la media de pH), concuerda con un aumento en los iones de Na, aunque para ese año el valor de los iones de Ca se incrementan simultáneamente, podría explicarse este fenómeno por la neutralización de la actividades de los iones SO4, asumiendo una solubilización de Sulfato de Calcio (CaSO4), aunado libre la actividad de los iones de K y Mg. Esta posible solubilización del CaSO4 podría indicarnos que el flujo del agua del manto acuífero en la extracción topó con una fuente de esta sal que al arrastrarla hacia la superficie, indujo su solubilización; aunque sería muy
arriesgado afirmar esta hipótesis sin mayores elementos de juicio, sin embargo, ésta es la única explicación posible para esa fecha, aunque en contraposición se encuentra la baja concentración de aniones (independientemente del los Cl) en el agua analizada. La curva de valores de la media del pH nos conducen a pensar que existen otros factores que vienen afectando el comportamiento de este parámetro que no concuerdan con los valores cuantificados en los iones valorados y que existan otros iones presentes que no han sido detectados hasta el momento por falta de infraestructura.
Grafica 2. Comportamiento del pH
3.
Calcio (Ca). Al observar la curva de medias de los valores del ión Calcio,
puede decirse que éste tiene una disminución casi lineal concordante con la CE y el Magnesio (Mg), lo que implica que el Ca influye marcadamente en los valores de la CE. Por otra parte, se observa un pico para el año 2002 coincidente con el pH y los Sulfatos (SO4). Al contrastar las curvas de Ca y de SO4 se observa un comportamiento muy similar, lo que nos conduce a pensar en la presencia de Sulfato de Calcio soluble en el manto freático. En el párrafo anterior se dio una explicación posible al comportamiento del pH sustentada en la solubilización de Sulfato de Calcio. Al comparar las gráficas de las curvas de medias de los carbonatos (CO3) y bicarbonatos (HCO3), puede decirse en general, que éstas curvas tiene un comportamiento inverso, es decir, que a medida que el Calcio aumenta, los Carbonatos y Bicarbonatos disminuyen, la
explicación a este fenómeno es la reactividad que presenta el calcio frente a estos aniones, con una alta tendencia a formar precipitados insolubles de Calcio (CaCO3), precipitados de color blanquecino cremoso que se puede observar en los puntos de lenta emisión de agua (goteros, uniones de tuberías con fugas, fugas de empaques deficientes, etc.) o bien en los de constante humedad de evaporación. Al contrastar las curvas de Ca y Na, se observa que a medida que el Ca disminuye el Na aumenta; este fenómeno es posible que se deba a la reactividad del Ca con los SO4, HCO3 y CO3 preferentemente que con el Na, quedando libre éste último ión, de ahí que se refleje su actividad en la curva de media de valores del pH.
Grafica 3. Comportamiento del ion Ca
4.
Sodio (Na). La curva de comportamiento del ion sodio (Na), nos denota
una elevación gradual, es decir, un incremento en la concentración del mismo a pesar de la disminución de la CE; lo anterior nos indica que la reactancia del ión Ca y Mg con los aniones sulfatos, carbonatos y bicarbonatos y su tendencia a formar precipitados insolubles, sucede por encima de la capacidad de reacción del ion sodio. Al presipitarse los iones Ca y Mg, (por la posible formación de sulfatos,carbonatos y bicarbonatos de Ca y Mg, disminuyen la C.E. ya que disminuyen considerablemente la presencia de iones libres; lo que
implica que la libre expresión del Sodio, aunque se ve incrementada en el agua, su baja concentración no afecta los valores de la CE.
Grafica 4. Comportamiento del ion Na
5.
Magnesio (Mg). Este catión sigue el mismo patrón de comportamiento
del Ca, es decir, una disminución gradual en su concetración en la forma soluble. La explicación a su comportamiento es similar a la del ion calcio, lo que se hace inecesario repetir. Por otra parte, el ion Magnesio tienen una reactividad menor que la del ión Calcio, ya que este tiene un radio ionicio mucho menor, luego entonces, sus efectos en la CE se ven reducidos. Debe sumarse a esto la poca cantidad de Magnesio presente en el agua de riego (por debajo de 4 miliequivalentes por litro), lo cual lo hace no significativo como se aprecia en la gráfica 5.
Grafica 5. Comportamiento del ion Mg
6.
Potasio (K). Aunque este ion en su gráfica aparece con una tendencia
incrementativa, sus concentraciones se encuentran muy por abajo como para a ser capaz de establecer una dominancia o afectar directamente los parámetros de C.E. y pH, ya que sus valores oscilan en 0.20 a 0.45 meq L-1.
Grafica 6. Comportamiento del ion K
7.
Cloruros (Cl). Este es el ion más importante dentro de los aniones
presentes en el agua de riego en estudio. Como se señala al inicio, la presencia de cloruros obedece a la disociación del Cloruro de sodio del agua de mar que por intrusión ha llegado a este aprovechamiento hidráulico. Puede afirmarse que este ion, sumado al efecto del ion sodio, son los responsables de la CE ya que sus concentraciones van de los 22.0 a los 30.0 meq L-1. La cocentración de cloruros puede decirse que es estable en contraste con el Sodio que es incrementativo. Esto implica que el NaCl no es la única fuente de ensalitramiento del esta agua de riego, sino que posiblemente el agua del subsuelo al ser arrastrada en el proceso de extracción pase por una fuente (bien sea una roca rica en Na) que haga incrementar este catión desequilibrando el comportamiento esperado de los Cl.
Grafica 7. Comportamiento del ion Cl
8.
Carbonatos (CO3), bicarbonatos (HCO3) y sulfatos (SO4). Al revisar las
gráficas y valores de estos cationes, se ven minimizados ante la concetración de Cl ya que sus valores promedio (1.5 meq para CO3; 6 meq para HCO3 y 1.2 para SO4) no son significativos en contraste con 27.0 meq de los Cl. Lo anterior implica su escasa participación en los efectos químicos en el agua de riego y por lo mismo su consideración en las explicaciones del comportamiento.
Grafica 8. Comportamiento del ion CO3
Grafica 9. Comportamiento del ion HCO3
Grafica 10. Comportamiento del ion SO4.
Clasificación del agua de riego del CAEUABCS de acuerdo a la secuencia propuesta por Aguilera y Martinez (1980). Los valores presentados en los siguentes cuadros fueron obtenidos de las medias anuales de cada uno de los diferentes iones y valoraciones. CE mmhos/cm CE dS m‐1 Aniones CO3 meq L HCO3 meq L Cl2 meq L SO4 meq L
3.09 0.309
total
36.17
1.25 5.11
meq L meq L meq L meq L
total
0
meq L
1). 6.36 36.17
x 100
28.54 1.27
X= 636 / 36.17 = 17.58 Es decir que (CO3+HCO3) ‹ 20%, luego se tiene
Cationes Ca Mg K Na
B
8.63 que determinar: 4.78 0.29 2). CE si el valor es mayor a .25 dS m-1 19.25 32.95 entonces se calcula SP.
CE = 3.09 mmhos cm-1 = 0.309 dS m-1 CO3 HCO3
meq L
1.25
meq L
5.11
6.36
SP = Cl+1/2 SO4 ; SP = 28.54+0.635
meq L
8.63
SP = 29.18
meq L
4.78
total
Ca Mg
total
13.41
Na 3). RAS =
19.25 =
Ca + Mg 2
19.25 =
13.41 2
19.25 =
6.705
= 7.4342 2.5894
4). CSR = (CO3 + HCO3) – (Ca + Mg) = (6.36) – (13.41) = - 7.05 = 0
5). B = 0 6). Cl = 28.54 CE = 3.09 mmhos cm-1 = 0.309 dS m-1
SP = 29.18 CSR = 0.0 meq L-1 RAS = 7.4 B = 0.0 ppm Cl = 28.54 meq L-1 Clase : C4 – S2
Interpretación: De acuerdo a los cuadros de clasificación propuestos por Aguilera y Martinez (1980). Esta agua NO es recomendable por: CE, SP, RAS y Cl. Sin embargo, el suelo en donde se deposita esta agua con fines de riego, es un suelo profundo de textura migajon arenoso con buen drenaje superficial y drenaje interno, lo que impiden encharcamientos y
en consecuencias
acumulación de sales; pudiendo desarrollarse cultivos tolerantes a la salinidad. El bajo contenido de arcillas así como el bajo contenido de materia orgánica le imprimen al suelo una muy baja capacidad de intercambio cationico, por lo que el RAS no representa peligro de acumulación de sodio y pérdida de las caracteristicas físicas del suelo. De igual forma aparece, NO recomendable por su alto contenido de cloruros, pero las caracteristicas físicas del suelo enunciadas en el parrafo anterior, solo se limita a cultivos altamente suceptibles a cloruros.
Conclusiones: De acuerdo a los resultados obtenidos en el laboratorio, se cubrió el objetivo propuesto de caracterizar y clasificar el agua del pozo agrícola de la unidad del CAEUABCS.
Se acepta la hipótesis que afirma que los análisis del agua de riego del CAEUABCS, permiten determinan la conveniencia o limitación de su uso en los diversos cultivos e interpretar ciertos detrimentos en el rendimiento de los mismos por la salinización.
El agua de riego analizada es clase C4 S2, NO recomendada por CE, SP, RAS y Cl. Sin embargo, puede utilizarse en el CAEUABCS por las características físicas del suelo, en cultivos tolerantes a la salinidad y pero limitada para cultivos altamente susceptibles a cloruros.
Literatura Consultada
Anónimo. www.fisicapractica.com/densidad.php, consultado el día 10 de junio de 2009. Lenntech., 2010. www.lenntech.es/ph-y-alcalinidad.htm, consultado el día 10 de Febrero de 2010. Aceves N. E., 1979, El Ensalitramiento de los Suelos Bajo Riego. Ed. Colegio de Postgraduados, Chapingo México. Alcantar, G.G., Etchevers, B.J. y Aguilar, S.A. 1992, Los Análisis Físicos y Químicos. Su aplicación en la agronomía. Ed. CP. Instituto de Enseñanza e Investigación en Ciencias Agrícolas. Montecillo. México. Aguilera C y Martínez E., 1980, Relaciones Agua Suelo Planta Atmósfera. Ed. Universidad Autónoma Chapingo. Cuarta edición. Ayers y Westcot, D.W., 1985, Water quality for agriculture. Rev. No 1. Riego y drenaje. FAO. U.S.A. Brown, L. T., LeMay, Jr. H. y Bursten, B. E., 1991, Química la Ciencia Central. University of Illinois, University of Nevada, The Ohio State University. EUA. Traducido al español por la Hidalgo C. y Mondragón. Instituto de Química de la UNAM. Quinta Edición, 1993. Ed. Prentice-Hall Hispanoamericana. Chapman, H.D. y Pratt., P.F. 1981, Método de Análisis de Suelos, Aguas y Plantas. Ed. Trillas, México. De la Peña I., 1981, Salinidad de los Suelos Agrícolas – su origen – clasificación – prevención y rehabilitación, Boletín técnico n° 10, Cd. Obregón, Sonora, México. Diario Oficial de la Federación; NOM-021-RECNAT 2000, Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, México 2004. Gavande S.A., 1979, Física de Suelos. Principios y Aplicaciones. Ed. Limusa., México. Jackson M. L., 1970, Análisis Químico de los Suelos. Ed. Omega. Kramer P.J., 1974, Relaciones Hídricas de Suelos y Plantas, Editorial: Edutex S.A., México. L. Fenech, Varela, Méndez. Manual Operativo de Agua con fines Agrícolas. (INEDITO). Universidad Autónoma de Baja California Sur. 2010.
Méndez, F.G., Varela, R.A. y Fenech, L.L., 1995, Manual operativo del agua con fines agrícolas. Universidad Autónoma de Baja California Sur. México. Méndez, G. C. y Fenech L.L., 1995, Calidad del Agua de Riego del Campo Experimental de la UABCS y sus tendencias, en base al comportamiento de los últimos cuatro años. Mendoza, V. R. y Méndez G. C. Manual de Curvas de Calibración de Planta y Suelo. (INEDITO). Universidad Autónoma de Baja California Sur. 2010. Narro F.E., 1994, Física de suelos con enfoque agrícola. Editorial Trillas. Primera edición. México. Ortiz M., 1997, La calidad de las aguas de riego. Ed. Universidad Autónoma Chapingo. Primera edición. Pulido Acuña, R., 1998, Algunas Propiedades Físico Químicas del Agua. Ed. Universidad Autónoma Chapingo. Primera edición. Richards L.A. Editor et al, 1954, Diagnóstico y rehabilitación de: Suelos salinos y sódicos, Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de América (DAEUA), Traducción al español por la Sánchez D. N. et al Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA) 1982, sexta edición, cuarta reimpresión, LIMUSA, México. S.A.R.H., 1978, “Métodos para el Análisis Físico y Químico de Suelos, Aguas y Plantas”. Publicación No. 10, 2da. Edición. México.
ANEXO TABLAS
1995 .35
1996 .35
1997 .33
1998 .34
1999 .31
2000 .31
2001 .30
2002 .31
2003 .31
2004 .30
2005 .28
2006 .27
2007 .27
7.39 41.04
6.77 74.17
7.15 80.57
7.31 46.74
7.38 22.75
7.40 25.60
7.31 15.83
7.65 16.46
7.34 9.02
7.11 7.92
7.13 39.43
7.06 42.26
6.92 64.82
HCO3 255.02 276.41
486.57
314.43
335.46
304.83
290.33
276.71
181.79
192.06
419.21
356.92
366.83
CE dS -1
m
pH CO3
ppm
ppm
Cl2
911.71
954.22
1207.07
1105.33
1137.04
894.58
798.27
954.22
1072.50
1089.65
985.76
971.22
1075.04
186.59
224.40
193.54
197.16
177.05
178.80
170.56
224.40
155.98
161.67
152.57
143.61
124.37
81.49
67.63
71.52
55.95
47.51
51.73
70.38
67.63
54.77
43.53
49.49
49.05
45.56
71.32
83.65
66.57
49.98
58.72
56.35
51.48
83.65
53.95
60.89
51.58
50.82
54.87
8.68
8.76
13.96
10.90
18.00
8.99
10.00
8.76
12.02
10.56
13.53
12.28
12.93
360.75
380.22
438.10
419.35
396.28
387.47
316.48
380.22
502.63
524.06
503.07
515.19
628.31
ppm
Ca
ppm
Mg
ppm
SO4
ppm
K
ppm
Na
ppm Tabla 1. Comportamiento de los iones en partes por millón (ppm) presentes en el agua de riego del CAEUABCS en el periodo de 1995-2007
CE
1995 .35
1996 .35
1997 .33
1998 .34
1999 .31
2000 .31
2001 .30
2002 .31
2003 .31
2004 .30
2005 .28
2006 .27
2007 .27
7.39
6.77
7.15
7.31
7.38
7.40
7.31
7.65
7.34
7.11
7.13
7.06
6.92
-
1.37
2.47
2.68
1.56
0.76
0.85
0.53
0.55
0.30
0.26
1.31
1.41
2.16
-1
4.18
4.53
7.97
5.15
5.50
5.00
4.76
4.54
2.98
3.15
6.87
5.85
6.01
-
25.710
26.91
34.04
31.17
32.06
25.23
22.51
26.91
30.24
30.73
27.80
27.39
30.32
-1
9.14
11.00
9.48
9.66
8.68
8.76
8.36
11.00
7.64
7.92
7.48
7.04
6.09
-1
6.70
5.56
5.88
4.60
3.91
4.25
5.79
5.56
4.50
3.58
4.07
4.03
3.75
-1
1.48
1.74
1.39
1.04
1.22
1.17
1.07
1.74
1.12
1.27
1.07
1.06
1.14
-1
0.22
0.22
0.36
0.28
0.46
0.23
0.26
0.22
0.31
0.27
0.35
0.31
0.33
-1
15.69
16.54
19.06
18.24
17.24
16.85
13.77
16.54
21.86
22.80
21.88
22.41
27.33
-1
dS m
pH CO3
meq L
1
HCO3 Cl2
meq L
meq L
1
Ca Mg SO4 K Na
meq L meq L
meq L
meq L
meq L
Tabla 2. Comportamiento de los iones expresados en mili equivalentes litro (meq L-1) presentes en el agua de riego del CAEUABCS en el periodo de 1995-2007
CE mmhos/cm-1 CE dS m‐1
3.09 0.309
Cationes
Aniones 1.25 5.11 28.54 1.27
CO3 meq L-1 HCO3 meq L-1 -1 Cl2 meq L SO4 meq L-1 total
B
meq L
-1
Ca Mg K Na
0
-1
1.25
-1
5.11
meq L meq L
total
meq L
-1
-1
meq L
-1
meq L
-1
36.17
total
Ca CO3 HCO3
meq L
Mg
-1
8.63
-1
4.78 13.41
meq L meq L
total
6.36
-1
Media de cationes, aniones en meq L
-1
-1
8.63 4.78 0.29 19.25 32.95
y conductividad eléctrica CE mmhos/cm y dS m (1995-2007).