la salinidad del suelo ydel agua de riego ysu relación con los cultivos

INSTITUTO DE INVESTIGACIONES AGROPECUARIAS.COMISIÓN NACIONAL DE RIEGOCO MI S'OIlll"' ... (IONAL.O. IllOO.;::::=-[§]INIAINTlHUASILA SALINIDAD DEL SUELO Y DEL AGUADE RIEGO YSU RELACIÓNCON LOS CULTIVOSPROYECTO:"VALlDACIÓN DE TECNOLOGÍAS DERIEGO EN EL VALLE DEL HUASCO"CARTILLA DIVULGATIVA N° 51996

La Comisión Nacional de Riego (CNR) encargó al Instituto deInvestigaciones Agropecuarias (INtA) la elaboración de tres cartillasreferidas a temas de interés para el desarrollo del regadio en el Valle delHuasca como parte de las actividades de divulgación del proyecto'"Validación de Tecnologías de Riego en el Valle delHuasca".Estas cartillas tratan temas relacionados con el manejo y mantención desistemas de riego por goteo y las diversas alternativas hortofrutícolaspara los distintos microclimas que existen dentro del Valle. Además seexpone eltema de la salinidad que afecta a los suelos yagua delsector deHuasca Bajo, proponiéndose medidas para mejorar la productividad delolivo que es prácticamente la única especie que se cultiva en este sector.Estas cartillas serán distribuídas a los agriculteres del Valle paraproporcionarles elementos técnicos y económicos que le permitancultivar dichas especies hortofrutícolas considerando factores derentabilidad.Autor: Ricap:!o Césped RuizIngeniero Agrónomo,Departamento Recursos Naturales y Medio Ambiente.Editores: Alfonso Osorio UI/oaIngeniero Agrónomo M.Sc.,Departamento Recursos Naturales y Medio Ambiente.Sergio Torres Al/enIngeniero Agrónomo,Departamento Recursos Naturales y Medio Ambiente.Roberto Salinas YasudaIngeniero Agrónomo,Unidad de Comunicaciones y Marketing.Diseño yDiagramación: Patricia Soto A.Impresión: Arte e Imágen Impresores

INSTITUTO DE INVESTIGACIONES AGROPECUARIASCOMISIÓN NACIONAL DE RIEGOt o .. ¡oo .... ~ < 'o ......~ 1 ~'l c.O[§]INIAINTIHUASILA SALINIDAD DEL SUELO Y DEL AGUADE RIEGO Y SU RELACIÓNCON LOS CULTIVOSPROYECTO:"VALIDACiÓN DE TECNOLOGíAS DERIEGO EN EL VALLE DEL HUASCa"CARTILLA DIVULGATIVA N° 51996

LA SALINIDAD DEL SUELO Y DEL AGUA DE RIEGOY SU RELACiÓN CON LOS CULTIVOSl. INTRODUCCIÓN.l/. ANTECEDENTES GENERALESll/. ADAPTACIÓN DE LAS PLANTAS A LA SALINIDAD.a) Tolerancia de los cultivos.b) Mecanismos de tolerancia.IV. PERSPECTIVAS DE MANEJO DEL PROBLEMA.a) Salinización de aguas de riego y suelos agrícolas.b) Respuesta de los cultivos a la salinidad.c) Uso del agua de riego y métodos de riego.V. CONVIVIENDO CON LA SALINIDAD.a) Prácticas especificas de manejo.b) Utilización de aguas de drenaje en fases avanzadas delcultivo.VI. CONCLUSIONES.

1,. INTRODUCCIÓNEn esta cartilla divulgativa se analizanalgunos aspectos que tienen relacIÓncon el uso delagua por los cultivos y lapresencia de sales en el agua de riegoy el suelo. Esta situación se analizaparticularmente para el valle del rioHuasca, Región de Atacama.El agua, sea ésta superficial osubterránea. es un recurso por el quecompiten el desarrollo urbano, lamineria, el turismo y la agricultura. Alrespecto, considerando el continuocrecil11lento de los distintos sectoresproductivos del pais. y particularmenteaquellos que se desarrollan en zonasáridas. se puede suponer que lacantidad de agua será cada vez menor.en términos relativos. Por esto, laeficiencia de utilización del agua es unfacfor preponderante en la agncultura,más aún cuando existen problemas desalinidad en suelos yagua.Al respecto. y particularmente en laProvincia del Huasca, el manejo máseficIente de los recursos naturalespermilira una mayorsustentabllidad desu agncultura .Se debe entender que fas sales estánpresentes de modo natural en el agua yen el suelo. A modo de elemplo, nospodemos dar cuenta de esta situacioncuando, después de regar. el agua seevapora dejando depósitosblanquecinos en la superficie delsuelo. También es posible advertir lapresencia de sales al hacerherviraguaen una tetera, observándose luegodiminutas partículas en suspensión,las que lentamentese van depositandoen el fondo formando una capa blanca.En algunos casos se detecta lapresencia de sales por el sabor delagua. Este fenómeno de la salinidad esmás pronunciado en regionesdesérticas como el valle del Huasca,debIdo a que las precipitaciones sonbajas y poco frecuentes, noproduciéndose un lavado natural delos suelos.Suelos salinos son aquellos quepresentan acumulaciones de salessolubles en la superficie y enprofundidad, que es donde crecen yse desarrollan las raices de loscultivos. Técnicamente, se reconoceun suelo salino cuando se encuentranen ellos niveles de 2 o másdeciSiemens/metro (medida deconductividad eléctrica del suelo), quees la forma de medir la salinidad.Un problema particular de salinizaciónes cuando hay exceso de sodio. Coneste problema, conocido comosod¡ficación, el suefo se presenta muysuelto y si se pisa con el pié se hundecon facilidad. En este estado losagregados del suelo, o terrones, sondestruidos y las particulas pasan aobstrUIr los mlcroporos del suefo, loque origma problemas de infiltraciónde agua, produciéndoseapozamientos en sectores delpredio.A continuación se analizan algunosaspectos relativos a la salinidad en elvalle de Huasca.

211. ANTECEDENTES GENERALESEn el valle del rlo Huasca lasafínización de los suelos tIene suorigen en el agua de riego -con altoscontenIdos de sales-, en el drenajeImperfecto de los suelos .comprendidos mayoritariamente entreFreirina y Huasca, en el sector Bajo delrío-, y en la ausencia de lluvias quelaven elsuelo.Muchos de estos suelos eran vegas,las que fueron habilitadas comoterrenos productivos a través desistemas de drenaje.Además, gran parte de estas tierrasson regadas con aguas de altocontenido de sales.En el Cuadro 1 se puede apreciar quelas aguas más salinas se encuentrandesde la ciudad de Vallenar hastaHuasca, considerando que un aguacon 1 o más deciSimens/metro essalina.Cuadro 1: Salinidad de aguas de riego en el valle del río Huasca-Sector Salinidad dSlm Condición SalinaRío Laguna Grande 0.359 BajaRío Laguna Chica 0.465 BajaRío Cazadero antes de Laguna Grande 0.281 BajaRío Conayantes de río Chal/ay 0549 ModeradaRío Chal/ay antes de río Conay 0.425 BajaRío Tránsito en Angostura 0.490 ModeradaRío Tránsito antes del río Carmen 0.646 ModeradaRío Carmen antes del río Tránsito 0.685 ModeradaRío Carmen en San Félix 0.690 ModeradaQuebrada Pinte antes del río Tránsíto 0.295 BajaRío Huasca en Algodones 0.760 AltaRío Huasca en Santa Juana 0.753 AltaRío Huasca en Nicoíasa 3.853 Extr. AltaRío Huasca en Freirína 4.275 Extr. AltaVeniente Huasca en Freírina 3.240 Extr. Alta

3Estos valores no son constantes y esnecesario aclarar que la salinidad delagua varia segun la cantidad de aguadispOnible para disolver las sales.Cuánto más agua, menor salinidad:con menos agua disponible, mayorsalinidad.As; sucederá siempre; en anoslluviosos se puede esperar un agua deriego de buena calidad y en añosmalos, de sequia, empeoramiento dela calidad delagua.En la Figura 1 podemos observar lossectores del valle del rio Huascadonde se encuentran condiciones demayor y menorsalinidad.AltonivelBa;onivelCOllay Chal/ay El tránsifo El Carmen VaJlenar Freirina HuascaFigura 1 : Sectores del Valle del Huasca alectados por problemas de salinidad.

4111. ADAPTACIÓN DE LAS PLANTAS A LA SALINIDADa. Tolerancia de los cultivosDe manera natural existen cultivos mástolerantes que otros a la salinidad. Enel Cuadro 2 se detafia una lista conalgunos ejemplos.Esta clasificación fue realizada sobrela base de pruebas bajo condicionesmuy controladas, resultado elediversas investigaciones sobre lamateria. Sin embargo, cada respuestaespecífica debe evaluarse localmente.debido a que el clima y el tipo de sueloinfluenCian notablemente la respuesta.Otro aspecto a considerar. es que elestado de plántula, más que cualquierotro estado de desarrollo del vegetal,es elmás sensible a la salinidad.Cuadro 2: Clasificación de algunos cultivos segun su sensibilidad o tolerancia alas sales y valores aproximados de salinidad del suelo para obtener un90 % de productividad.-Tolerancia de los Valores aprox. de Cultivoscultivos a la salinidad conductividad eléctricaen el suelo (dS/m)SenSibles I.asta 1.8 Porotos.zanahona,frtJtlfla,cebolla .lImones. m.1ndanna.naranlo,paltos.Moderadamente hasta 2,5 Lec/JUga.a¡i. haba ,maIZ,Sensiblespapa,apio.pepIlJQ,/omA/e.b,ócoli. lepol/o, vle/es.Allalla,lre/Jol.Medianamente Ilasta 5,0 Pastos en gene'A/.tolerantesIJetarraga.zapalto l/allano.mgo sorgo, olivos.Tolerantes llasta 6.5 Cebada, espi'mago,algodón.

5b. Mecanismos de toleranciaLa respuesta de los cultivos a lasalinidad está condicionada pormecanismos de tolerancia. Estosmecamsmos tienen que ver con etcontrol de la salinidad a nivel celular ocon mecanismos de exclusión queintentan colocar las sales en raices ytal/os. de manera que no lleguen salesa las hojas. Ambos casoscorresponden a la tolerancia natural,genetica.Un tipo de tolerancia indirecta es laque pueden inducir los agricultores através del uso de fertilizantes. Hasta uncierto rango, cuanto más nitrógeno esaplicado al cultivo mayor es elcrecimiento vegetativo. Esta mayorcantidad de tejido vegetal es la quepermite contener una mayor cantidadde sales a bajas concentraciones, Estono significa que el cultivo sea mástolerante a las sales, sino que tienemás tejido y lugares dondeacumularlas.IV. PERSPECTIVAS DE MANEJO DEL PROBLEMAa. Satinización de aguas deriego y suelos agrícolasEl hecho ele que las aguas de riegocontengan sales es un fenomeno muyna/ural, SIrJ embargo. para eVitar estasituación han sido desarrolladastecnlcas de desalinización de aguas,pero son muy caras de usar en laagricultura debido a los altosvolúmenes de agua que debentratarse.Una practica más concreta deimplementar, en vez de etimll7ar lassales del agua, es manejar lapresencia ele sales depositadas en elsuelo. Al respecto, la práctica máscomún es el lavado de suelos.Aplicaciones de grandes cantidadesde agua deberian mantener los suelosagrícolas sin grandes problemas desalinidad.Del mismo modo, los métodos deriego influencian grandemente losniveles de salinidad del suelo, Losmétodos de riego superficiales, portendido, bordes, o por surcos, porejemplo, lienen una alta pérdida deagua por percolación, arrastrando unagran cantidad de sales en su recorrido,como se aprecia en la Figura 2.

6Ingreso del Aguaregada por SurCOS.Zona de raíces.agua disponible ......para 'as plantastAgUa percolada,arrastra grancantidad de salesFigura 2: Esquema de la pérdida de agua por perca/ación (más allá del sistema radicular),mostrando el arrastre de gran cantidad de sales.Los riegos superficiales ogravitacionales sirven también paralavar los suelos del exceso de sales. Elproblema de estos métodos de riegoes la alta cantidad de agua que usanpara regar, o sea, grandes volúmenesde agua por temporada, y la bajaeficiencia de suministro de agua a loscultivos.Los métodos de riego tecnificados deaplicación localizada del agua, comogoteo y microaspersión, resultanpositivos por su alta frecuencia deaplicación de agua (pudiendo serdiaria) y debido a que emplean bajosvolúmenes gracias a su alta eficiencia.Pero estos sistemas de riego debenser muy bien manejados, ya que de locontrario causan salinización por laforma de distribución del agua, comopuede observarse en la Figura 3. Detodos modos, pese al buen manejoque pueda hacerse del sistema deriego, debido a lo localizado de laaplicación del agua, habría queconsiderar lavar todo el suelo cada 3 ó4 temporadas, ya sea por inundaciónen terrenos planos (usando pretiles), oporaspersión en aquellos terrenos conproblemas de pendiente.

7Zona deacumulaciónde salesFigura 3: Líneas de goteo o microaspersión ubicados sobre la línea de plantación,para impedir la acumulación de sales.En el caso de usarse un sistema deriego poraspersión para lavar el suelo,el sistema de riego por goteo deberíaconsiderar acoples rápidos y presiónextra para el trabajo de los aspersores.No obstante, debe tenerse presenteque con cualquier método de lavadose debe contar con excelentescondiciones de drenaje delsuelo.b. Respuesta de los cultivos a lasalinidadLas plantas responden de distintasformas a la presencia de sales. Existenplantas que se benefician encrecimiento cuando se encuentranexpuestas bajo condiciones salinas,como por ejemplo la Brea o Peril, quees una maleza, y la Acelga, unahortaliza. Estas plantas realizan elcontrol de la salinidad en la célula, porlo que pueden soportarla presencia desales incluso en las hojas sin dañar sunormal funcionamiento, razón por laque continúan creciendo ydesarrollándose.Desafortunadamente, la mayoría de lasespecies cultivadas no se beneficianen crecimiento cuando se encuentranexpuestas a condiciones salinas, entreellas porotos, aNejas, vides, maíz. Enel caso de éstas, los mecanismos quecontrolan la dinámica de las salesdentro de la planta están menosevolucionados y, generalmente,consisten en acumular las salesabsorbidas en raíces y tallos, demanera de no intoxicarlas hojas.

8Entre estas plantas existen grupos mássensibles y otros menos sensibles. Porejemplo, es sabido que las vides notoleran muy bien la presencia de sales,sin embargo, los olivos presentan unamayortolerancia.No obstante, todos los cultivos -enmayor o menor grado- sulren el efectode las sales, aunque algunas veces sindaño visual. De hecho, cuando vemoslos síntomas visuales (halasquemadas) ya se han producido seriostrastornos en el metabolismo o normalfuncionamiento de las células de laplanta.Uno de los daños o efectos máscomunes de la salinidad, es cuando laplanta desvía la energía que estáusando en los procesos decrecimiento y desarrollo, hacia elcontrol del nivel de sales en lascélulas. A través de este sistema dedetensa, la planta finalmente deftene elcrecimiento parcialo totalmente.En la Figura 4 se grafican los efectossobre la produccíón de un cultivo,cuando existen mayores o menorescondiciones de salinidad en el suelo.En elprimer caso puede observarse uncultivo sin problemas de salinidad.produciendo bien y en épocasadecuadas. Luego, en condiciones debaja salinidad, se observa el mismocultivo con menos producción ycosecha atrasada y, finalmente, bajocondiciones de alta salinidad, seobserva el mismo cultivo casi sincrecÍ/mento y sin prodUCCIÓn.c. Uso del agua de riego y métodosde riegoLos sistemas de nego de mayordesarrollo tecnológico usados enzonas áridas, son aquellos que seconocen como métodos de riegopresurizados. Ellos son goteo,microasperslón yasperslOn.Usar cualesquiera de estos metodostecmlicados de riego es una excelentemanera de entregar la humedad quenecesitan los cultivos, COI1"vo!Limenesde agua más bajos que cuar¡do seusan métodos de riego superficiales,como surcos, tendido. bordes y tazas.A la vez, mantienen alejadas las sales.debIdo a la alta Irecuencla deaplicación de agua, lograndoseconstantemente un bulbo humedo enla zona de raíces.El Valle del Huasca necesitatecnillcarse para hacer un buenaprovechamiento de la escasacantidad de agua disponIble y de estamanera enlrentar de mejor forma elcontrol de la salinidad en las diferentesáreas afectadas por este problema. Amodo de ejemplo, en la Figura 5 semuestra el perfil de humedecimientodel suelo utilizando riego por goteo ysu efecto sobre el control de lasalinidad.

9Epoca de Cosecha NormalSin saltl1ldad E F M A M JJASOND... '" P.&'\ 6tJ¡ ,,"JJ>~ 8ft >3~ ;Jij Uit'lt..'" '"--------------""'''-------------c-----;--.---=-.Se registra Epoca de Cosecha AtrasadaCon baja Sélliludnd E F M A M JJASQNONo se Registra CosechaCon ¡¡I[a sa/1n!w1d F F M f\ M J J A s O N OFigura 4: Epocas de cosecha y producion de un cultivo. bajo tres condiciones oniveles de salinidad del suelo.

10Zonas de ¡"wcesagva disponiblepata las planras" Buu(¡;! c

11V. CONVIVIENDO CON LA SALINIDADa. Prácticas específicas de manejoUna práctica especifica de manejo,como se ha detallado anteriormenle,es el lavado del suelo, siempre ycuando que no exislan problemas dedrenaje.Es recomendable realizar, comoIrabajos previos al lavado, labores desubsolado, aradura, raslraje conraslras tipo off-sel y uso devibrocul/ivador. El lavado se realiza,solamenle, poslerior a eslas laboresde preparación de suelo. La finalidades dejar el suelo bien mullido para queel agua pueda penetrar fácilmente entodos los poros.¿Guánla agua debe agregarse? Estodependerá del nivel de salinidad delsuelo y del método de lavado. La reglageneral es que la lámina de lavadodebe ser siempre por lo menos eldoble de la profundidad de suelo quequeremos lavar. Si se necesila lavar 50cm de suelo, enlonces debe usarseuna lámina ó al/ura de agua de 100cen/imelros.Por ejemplo, si elmélodo de lavado esa Iravés de aspersores que enlregan1,5 metros cúbicos por hora, conespaciamiento de 6 x 12 melros, sedeberia pensar en la aplicación deagua por un liempo minimo de 50horas para lavar los primeros 50centímelros de suelo.El liempo de riego es/ará en funcióndel caudal disponible por unidad desuperficie.Si lambién exislen problemas desodieidad, enlonces se recomienda laaplicación de yeso en aquellos suelosdonde no exisla yeso en canlidadessuficien/es, o aplicación de ácidosulfúrico en aquellos suelos dondeexista carbonalo de calcio, que es encasi todo el Valle del Huasca (el ácidosulfúrico al unirse con el carbona/o decalcio produce yeso en forma naturalen un suelo húmedo). Luego debeprocederse al lavado.En el caso de cultivos ya eslablecidos,como el olivo, deberia pensarse enlavados por aprelilamienlo en aquellossuelos que asi lo permitan y lavadospor microaspersión en suelos conpendienle. En algunos casos esrecomendable la aplicación de ácidosulfúrico en el agua, y por ningúnmol/va aplicarlo direclamenle alsuelo.Otra práclica de manejo, cuando seusa riego por surcos en chacras uhortalizas, es tener cuidado de nocolocar la semilla o plánlula en la parteal/a delcamellón, debido a que en eslazona existe una gran acumulación desales. Por eslo, debe colocarse laplanta o semilla en el coslado delcamellón a la al/ura del agua, según seindica en Figura 7.

12Zona de acumulaclOn de salesFigura 7: Localización correcta de semillas o plantas cuando se riega a través desurcos, en condiciones de salinidad.b. Utilización de aguas dedrenaje en fases avanzadas delcultivoLas aguas de drenaje también puedenusarse para regar, siempre y cuandose empleen en cultivos tolerantes o enfases avanzadas de los cultivos. Estapráctica también depende de lacalidad del agua, medida a través delos factores que se mencionan en elCuadro 3.Estos cfllerios son generales ydependerán del contenido de otrosiones en el agua de riego, tales comocatcio, notasio. sodio, magnesio,bicarbihlato, cloruro, sulfato y boro.En algunos casos es necesariodeterminar el contenido de nitratos enel agua. ya que si este contenido esalto, puede producirse una altaprolileración de algas, de dificilcontrol, las que provocanobturaciones en sistemas de riegolocalizado.

13Cuadro 3: Clasificación del agua de regadio,según su salinidad y sodicidad.Salinidad(dS/m)Sodicidad(Porcentaje de Saturación de Sodio)Buena calidad menor que I menor que 6Media calidad entre 1 y 3 entre 6 y 9Baja ca/¡dad mayor que 3 mayor que 9VI. CONCLUSIONESEs Importante tenerclaro que todas lasaguas de riego poseen unaconcentración natural de sales. Estaconcentracion será baja o elevadadependiendo del volumen de aguaque llevan los rios.Los suelos lambiEi/1 pueden tener salesen exceso desde su origen.Las practicas de manelO del agua deriego son muy Importantes sobre todocuando se utiliza agua de caractersa/ll1o.Los sistema de riego tecnificadoofrecen una excelente alternativa parael uso de aguas salinas. debido a que através de ellos existe la posibilidad deaplicar agua frecuentemente. lo quedlsmll1uye el efecto de las sales en laplanta.Existen plantas más resistentes queairas. Esta resistencia está asociada amecanismos propios de los vegetalesque caracterizan a algunos grupos deplantas.En el sector comprendido entreMaitenclllo y Huasca debería pensarseen utilizar cultivos que posean algúngrado de resistenCia a la salinidad.Aunque el olivo es un frutal clasificadocomo medianamente tolerante, sedeberían realizar lavados de suelos enaquellos lugares donde exista elproblema.

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