2022-TP Calidad Agua Riego

Vista previa del material en texto

123 
MANEJO DEL SUELO Y RIEGO - 2022- 
CALIDAD DE AGUA PARA RIEGO 
INTRODUCCIÓN 
Calidad del agua para riego e importancia de su estudio 
La calidad del agua se refiere a las características de una fuente de agua que 
influyen sobre su aptitud para un uso específico. Es decir, en que grado la calidad 
del agua cumple con los requerimientos del uso al cual se destinará. En la 
evaluación de la calidad de agua para riego se pone énfasis en las características 
químicas, aunque el efecto de su aplicación dependerá de otros factores como el tipo 
de suelo, cultivo a regar y condiciones climáticas. Ello se debe a que puede ocurrir 
que un tipo de agua resulte no apta para un determinado suelo, cultivo y clima y ser 
apta en otras condiciones diferentes o para otro tipo de cultivos. 
El estudio de la calidad de agua para riego es un paso inevitable al emprender 
un proyecto de riego. La utilización continua de aguas de baja calidad, con manejo 
inadecuado, puede provocar un deterioro de la calidad de los suelos cuya 
recuperación puede ser técnicamente dificultosa y en algunos casos 
económicamente inviable. 
Los problemas más importantes asociados a la calidad del agua de riego son 
la salinización y sodificación del suelo. Ambos procesos son consecuencia del aporte 
de sales durante el riego y el aumento de la concentración de la solución del suelo, 
cuando el agua es absorbida por el cultivo y ocurre evapotranspiración desde la 
superficie. 
La composición y concentración de sales en la solución del suelo puede afectar 
el crecimiento de las plantas debido a: 
 efecto de toxicidad 
 efecto osmótico 
 cambio en las propiedades del suelo 
 Por ello, la evaluación de la calidad del agua para riego se basa en los 
siguientes aspectos: 
 El contenido total de sales (CTS). 
 La presencia de determinados iones que resultan tóxicos a los cultivos o 
producen interacciones que dificultan la absorción de otros. 
 La presencia de algunos iones que producen modificaciones en las propiedades 
físicas del suelo. 
 Los análisis con fines agropecuarios analizan los componentes más frecuentes. 
En cada situación debe efectuarse una selección de los parámetros a analizar de 
acuerdo al conocimiento de las condiciones naturales y los factores de contaminación 
presentes (residuos domésticos, prácticas agrícolas y actividades industriales). 
Toma de Muestras 
 La toma de muestras es la principal operación, ya que la fracción a analizar 
debe representar al material en estudio. Debe realizarse una correcta manipulación 
de la misma, para evitar que se produzcan cambios químicos, biológicos o 
contaminaciones antes de la llegada al laboratorio que afecten los resultados e 
induzcan a conclusiones erróneas. 
 
 
 
 
 124 
Envase 
 Se recomiendan envases plásticos por su menor peso, resistencia a la rotura y 
menor reacción con los iones del agua. La cantidad mínima de líquido para un 
análisis general es 1 litro. Se debe enjuagar el envase por lo menos tres veces con 
el agua que se desea analizar. Se debe llenar completamente el envase de modo 
que no quede aire y cerrarlo herméticamente. 
Lugar de muestreo 
Según la procedencia del agua se debe considerar lo siguiente: 
a) Pozos en servicio: dejar correr el agua como mínimo 10 minutos antes de 
llenar el envase para descartar el agua estancada. Si ha estado fuera de uso 
por bastante tiempo, extraer luego de 1 hora de bombeo. 
b) Pozos nuevos: extraer luego de varias horas o varios días de bombeo en 
forma similar al punto a). 
c) Aguas superficiales en movimiento (ríos, arroyos, canales): tomar en lugares 
donde la corriente sea normal, evitando la costa, remolinos y remansos. 
Sumergir el recipiente unos 20 cm. por debajo de la superficie del agua 
dirigiendo la boca contra la corriente. 
d) Aguas superficiales en reposo (lagos, represas, embalses): tomar la muestra 
en el centro del cuerpo de agua, a profundidad media, moviendo el recipiente 
en semicírculos. 
Rotulación de la muestra 
 Colocar una etiqueta con marcador resistente al agua. 
Adjuntar el mayor número de detalles que puedan influir en el diagnóstico de 
aptitud: 
 Propietario – Establecimiento – Localidad. 
 Fecha y hora de extracción de la muestra. 
 Origen (subterráneo o superficial). 
 Napa – Profundidad. 
 Uso (bebida anima [especie] / riego). 
 Inconvenientes en personas o animales que la consumen. 
 Características del suelo a regar (permeabilidad, salinidad y sodio). 
 Sistema y duración del riego. 
 Cultivos a regar. 
 
Envío 
 Cuanto menor sea el tiempo entre la recolección y el análisis más fidedignos 
serán los datos analíticos. Como regla general, se recomiendan que no pasen más 
de 48 horas entre la extracción y el análisis; durante ese período mantener la 
muestra en lugar fresco o heladera (4 a 10 ºC). 
 
 
 
 
 
 125 
Análisis Físico 
 Señala características físicas notables: turbidez, color, olor, sustancias en 
suspensión, entre otras. 
Análisis Químico General: 
 Abarca los índices básicos y componentes: 
 pH 
 Conductividad eléctrica a 20ºC 
 Sales totales 
 Principales Cationes y Aniones 
 Dureza total 
 Alcalinidad total 
Componentes menores o tóxicos habituales, los más frecuentes son: 
 Amonio, Nitrito y Nitrato (índices de contaminación orgánica). 
 Arsénico y Flúor (tóxicos acumulativos para consumo animal). 
 Boro (tóxico para cultivos bajo riego). 
 Otros componentes de menor frecuencia se tratan cuando producen 
inconvenientes en hacienda o cultivos, entre ellos: Cobre, Hierro, Zinc, Manganeso y 
Molibdeno. 
Sales Totales Disueltas (STD) 
 Es un índice muy usado para conocer la calidad del agua de riego, es 
complementado con otros indicadores para conocer la composición y la 
concentración de las principales sales presentes. 
Las unidades en que se expresa son: 
Gramo por litro g/l 
Miligramo por litro mg/l 
Miliequivalente por 
litro1 
meql 
 Los valores de conductividad y la concentración de sales se pueden 
transformar unos en otros, dando valores aproximados, así: 
 
 
 
 
 
 
1 Es el peso en mg de un ión o compuesto que se combina o desplaza a 1 mg de hidrógeno, el 
meq se calcula dividiendo el peso atómico o molecular por su valencia 
CE * 0,7 = Salinidad Total 
Salinidad Total/0,7 = CE 
 
 
 
 
 
 126 
Tipos de Agua Contenido de 
Sales 
Aptas, incluso para cultivos sensibles, si el drenaje del 
terreno es bueno. 
Hasta 1000 mg/l 
sales solubles 
Pueden usarse con distintos cultivos, excepto los más 
sensibles. 
Hasta 2150 mg/l 
sales solubles 
Para cultivos tolerantes a sales. Hasta 3150 mg/l 
sales solubles 
Conductividad eléctrica 
 La Conductividad eléctrica (CE) es la forma más utilizada para expresar el 
contenido total de sales. Las unidades en que se las expresa: decisiemens por m. 
(dS/m.) a 25ºC, debe indicarse la temperatura porque la actividad de los iones 
depende de ella. 
Recordemos que: 1 dS/m = 1 mmhos/cm. 
Determinación de iones 
 La concentración absoluta de iones específicos en el agua se expresa usando 
las unidades de concentración: mmolc/l. 
Actualmente se usa el milimol concentración por litro (mmolc/l) que es igual a meq/l. 
El orden de importancia de los Aniones para cada tipo de agua es: 
Aguas de alto tenor salino: cloruros (Cl-), sulfatos (SO4
-), bicarbonato (CO3H
-) y 
carbonatos (CO3 
-). 
Aguas de bajo tenor salino: bicarbonato (CO3H
-), carbonatos (CO3
-), cloruros (Cl-) y 
sulfatos (SO4
-). 
El orden de importancia de los Cationes es: Sodio (Na+), Calcio (Ca++), Magnesio 
(Mg++), y Potasio (K+). 
 Las características del agua para riego están determinadas por la cantidad y 
tipo de sales que contiene. 
 Las características del agua para riego dependen de las sales disueltas y del 
contenido de Na+ en relación al contenido de Ca++ y Mg++, debido a que si 
aplicamos al suelo agua con alto contenido de Na+, parteserá retenido por las 
arcillas del suelo que ceden Ca++ y Mg++. 
 Este intercambio altera las características del suelo, adquiriendo 
características indeseables tales como menor permeabilidad, etc. 
 
Relación de Adsorción de Sodio (RAS o SAR) 
 La Relación de Adsorción de Sodio (RAS), es la proporción relativa en que se 
encuentra el ión sodio y los iones calcio y magnesio. 
 
 
 
 
 127 
 
 
 
 
 Las técnicas de conservación de los suelos tienen como objetivo principal la 
conservación de la estructura para conservar y aumentar la capacidad de 
almacenaje del agua. 
 El uso de aguas con contenidos significativos del ión Na+ sustituyen al ión Ca++ 
en los suelos de zonas áridas cuando se va produciendo la desecación superficial de 
los mismos. Esta sustitución da lugar a una dispersión de los agregados y a una 
pérdida de la estructura, por lo que el suelo adquiere un aspecto pulverulento y 
amorfo, perdiendo rápidamente su permeabilidad. Una acción contraria la realizan el 
Ca++ y el Mg++. 
Un índice del peligro de sodificación que incluye los posibles cambios en la 
concentración de Ca+2, es el RAS ajustado (Ayers y Wescot, 1976),que tiene en 
cuenta la concentración de CO3
2- y CO3H
- según la siguiente ecuación: 
 
 
 
 
Siendo el pHc un valor teórico calculado del pH del agua de riego en contacto con cal 
y en equilibrio con el CO2 del suelo. Se calcula a partir de la siguiente expresión semi 
– empírica: 
 
 
Donde: 
(pK``2 - pKc): se obtiene de la suma de Ca
++ y Mg ++ + Na en mmolc/l 
p(Ca + Mg): se obtiene de la suma de Ca++ y Mg ++ en mmolc/l 
p(A1K): se obtiene de la suma de CO3
2- y CO3H
- en mmolc/l 
 Cuando el valor del RAS es superior a 10, podemos decir que el agua es 
alcalinizante (sodificante), siendo mayor este riesgo cuanto mayor sea aquel 
valor. 
 Su cálculo se puede realizar a través de nomogramas. 
SARaj = Na+ [1+ (8,4 - pHc)] 
 Ca++ + Mg++ 
 2 
pHc = (pK``2 - pKc) + p(Ca + Mg) + p(A1K) 
RAS = Na+ . 
 ( Ca++ + Mg++ ) 
 2 
 
 
 
 
 128 
 
Nomograma de Riverside para Determinar en PSI a Partir del RAS del agua de riego. 
Fuente: Riverside Laboratory (1964) 
 
 
 
 
 
 
 
 129 
 
Nomograma de Riverside para Determinar en PSI a Partir del RAS de la solución del 
suelo. Fuente: Riverside Laboratory (1964) 
 
El uso de ambos nomogramas es similar, se unen las concentraciones de Na+ 
y de Ca++ y Mg++ de los ejes verticales con una línea recta, el punto interceptado en 
el eje en diagonal se lee RAS y el PSI estimado del suelo en equilibrio con dicho 
RAS. 
 El RAS del agua de riego es considerado un buen indicador del riesgo de 
sodificación del suelo, ya que la solución del suelo se equilibra con la del agua del 
riego en el tiempo. 
 
 
 
 
 
 130 
Porcentaje de Sodio (Na+) 
 Es la relación entre los cationes de Na+ y los cationes de K+, Ca++ y Mg++. Se 
expresa en mmolc/l. 
Se usa la siguiente formula: 
 
 
 
 Un valor alto del índice puede producir sellado de los poros del suelo, 
destruyendo la estructura de los mismos. 
 Se recomienda que el índice no sobrepase los 50 – 60 mmolc/l, para evitar 
efectos perjudiciales sobre el suelo. 
Los resultados de los análisis se expresan en mg/l, para el cálculo es necesario 
expresar las concentraciones en mmolc/l, para transformarlos se multiplica la 
concentración de cada ión por las siguientes constantes: 
 
 
 
 
 
Concentración de Boro 
La clasificación de Scofield, que toma el Laboratorio de Salinidad de Riverside, se 
presenta en la siguiente tabla: 
Clase de 
Boro 
Cultivos 
sensibles 
p.p.m. 
Cultivos 
semi 
tolerantes 
p.p.m. 
Cultivos 
tolerantes 
p.p.m. 
1 0,33 0,67 1,00 
2 0,33 – 0,67 0,67 – 1,33 1,00 – 2,00 
3 0,67 – 1,00 1,33 – 2,00 2,00 – 3,00 
4 1,00 – 1,25 2,00 – 2,50 3,00 – 3,75 
5 1,25 2,50 3,75 
pH 
 Es una medida de la acidez o de la alcalinidad del agua. Se mide con un rango 
que va desde 1 (Extremo ácido) hasta 14 (extremo alcalino). Debe determinarse en 
el menor tiempo posible desde la obtención de la muestra, ya que al pasar el tiempo 
pueden producirse cambios en la misma. 
%Na = Na * 100 
 Na + Ca + Mg + K 
Sodio (Na+) = 0,04350 
Potasio (K+) = 0,02558 
Calcio (Ca++) = 0,04990 
Magnesio (Mg++) = 0,08224 
 
 
 
 
 
 131 
 La mayoría de las aguas naturales presentan valores de pH entre 4 y 9. En 
general, las aguas subterráneas son más alcalinas que las aguas superficiales. 
 El valor de pH permite tener la idea del tipo de sal que produce dicho valor, 
así: 
Valor de pH Interpretación 
< 4,2 Ausencia de CO3H
- y CO3
- 
4,2 – 6 Indican presencia de CO2 
7 – 9 Indican presencia de CO3H
- 
8,2 – 8,7 Pueden indicar presencia de Flúor y Arsénico 
>9 Indican presencia de CO3H
- y eventualmente 
hidróxidos 
 Acidez: puede ser causada por presencia de CO2 libre y otras sustancias ácidas 
naturales como ácido sulfúrico, sulfato de hierro, aluminio, manganeso, sodio, 
potasio, calcio o magnesio. 
 Alcalinidad: se debe a la presencia de CO3H
- y CO3 
= o hidróxidos, en menor 
proporción a boratos, silicatos, fosfatos y compuestos orgánicos. 
 El pH ideal para el agua de riego oscila entre 6,5 y 8,4. Fuera de este rango 
pueden ser satisfactoria o presentar problemas de nutrición o toxicidad. 
Carbonato de Sodio Residual 
Es un índice que se calcula mediante la siguiente fórmula: 
 
 
 
Tipos de Aguas CRS (meq/l) 
Recomendables < 1,25 
Poco recomendables 1,25 – 2,5 
No recomendables > 2,5 
 
Dureza 
 Es el contenido total de Ca++ y Mg++, expresado en términos de carbonato de 
calcio (CO3 Ca). 
Dureza temporaria: es debida a CO3 H
-, que por calentamiento del agua precipitan 
como carbonato de calcio o magnesio, desapareciendo la dureza. 
[(CO3
=) + (CO3 H
-)] - [(Ca++) + (Mg++)]= C.S.R. 
 
 
 
 
 132 
Dureza permanente: se debe a la existencia de Ca++ y Mg++ que forman sales con 
sulfatos, cloruros y nitratos, y otros aniones. 
 Cuando se trata de recuperar suelos con excesivo Na+ es recomendable el empleo 
de aguas duras. 
Criterios de Clasificación del Agua para Riego 
Como criterios de clasificación del agua para riego se tienen en cuenta los índices 
más importantes de esta: 
 Sales Totales Disueltas (STD) 
 Porcentaje de Sodio Intercambiable (PSI) 
 Relación de Adsorción de Sodio (RAS) 
 Contenido de Boro y otros tóxicos. 
VALORES INDICATIVOS DE CALIDAD DE AGUA PARA RIEGO 
Problemas potenciales en el riego 
Grado de restricción en el uso 
Unidad 
Ninguno 
Ligero a 
moderado 
Estricto 
Salinidad, afecta a la 
disponibilidad de agua 
para los cultivos. 
CEw < 0,7 0,7-3,0 > 3,0 dS/m 
SDT < 450 450-2000 > 2000 mg/l 
Permeabilidad, afecta a 
la velocidad de 
infiltración del agua en 
el suelo. Se evalúa 
utilizando ECw y RAS 
juntos. 
RAS = 
0-3 
CEw: ≥ 0,7 0,7-0,2 < 0,2 dS/m 
RAS = 
3-6 
CEw: ≥ 1,2 1,2-0,3 < 0,3 dS/m 
RAS = 
6-12 
CEw: ≥ 1,9 1,9-0,5 < 0,5 dS/m 
RAS = 
12-20 
CEw: ≥ 2,9 2,9-1,9 < 1,9 dS/m 
RAS = 
20-40 
CEw: ≥ 5,0 5,0-2,9 < 2,9 dS/m 
Toxicidad de iones 
específicos, afecta a los 
cultivos sensibles. 
Sodio (riego 
superficial) 
< 3 3-9 > 9 RAS 
Sodio (riego 
con 
aspersores) 
< 70 > 70 mg/l 
Cloro (riego 
superficial) 
< 140 140-350 > 350 mg/l 
Cloro (riego 
con 
aspersores) 
< 100 > 100 mg/l 
Boro < 0,7 0,7-3 > 0,3 mg/l 
http://www.miliarium.com/Paginas/Prontu/Tablas/Aguas/#SDT
 
 
 
 
 133 
Otros efectos, 
afectarían a cultivos 
sensibles. 
Nitrógeno (N 
total) 
< 5 5-30 > 30 mg/l 
Bicarbonato 
(aspersores 
elevados) 
< 90 90-500 > 500 mg/l 
Cloro residual 
(aspersores 
elevados) 
< 1,0 1,0-5,0 > 5,0 mg/l 
Acidez, afectaría a 
cultivos sensibles. 
pH Intervalo óptimo variableFuente: FAO 1985 
 CEw: conductividad eléctrica del agua de riego. Se utiliza como medida 
indirecta de la concentración en sólidos disueltos totales (SDT). Se expresa en 
deciSiemens por metro (dS/m). 
 SDT: sólidos disueltos totales. Para la mayoría de las aplicaciones agrícolas 
existe una relación directa entre los valores de conductividad eléctrica (CE) y 
los de SDT con una precisión en torno al 10 %. La conversión se realiza 
mediante la siguiente expresión: 
 
 
 RAS ó SAR: relación de adsorción de sodio. Da una idea de la cantidad de 
sodio presente en el agua de riego en relación con otros cationes 
 
Normas combinadas para evaluar un agua de riego: Normas Riverside, 
USDA 
Basadas en la combinación de la CE (micromhos/cm a 25º) y el RAS. 
De acuerdo a esta clasificación las aguas se dividen en seis clases según su 
peligrosidad de Salinización y cuatro clases según su peligrosidad de 
Sodificación, de la combinación surgen 24 clases de aguas. 
SDT = CE * 640 (mg/l) 
 
 
 
 
 134 
 
Fuente: Blasco y de la Rubia (Lab. de suelos IRYDA,1973) 
 
 
 
 
 
 
 135 
Clasificaciones de las Aguas: Normas Riverside 
SALINIDAD 
Tipos Calidad y normas de uso 
C1 
Agua de baja salinidad, apta para el riego en todos los casos. Pueden 
existir problemas sólo 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 de suelos con 
buen drenaje, empleando volúmenes de agua en exceso para lavar el 
suelo y utilizando cultivos muy 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 las sales del 
suelo y utilizando cultivos muy tolerantes a la salinidad. 
C5 
Agua de salinidad excesiva, que sólo debe emplearse en casos muy 
contados, extremando todas las precauciones apuntadas 
anteriormente. 
C6 Agua de salinidad excesiva, no aconsejable para riego. 
SODICIDAD 
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 
abundantes 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. 
 
 
 
 
 
 136 
Bibliografía: 
Canovas Cuenca, J. 1986. Calidad Agronómica de las Aguas de Riego. Secretaría de 
Extensión Agraria. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación de Madrid. 
España. 
FAO, 1985. Wastewater quality guidelines for agricultural use. Página WEB activa 
Mayo 2009. http://www.fao.org/docrep/T0551E/t0551e04.htm 
Medina San Juan, J. A. 1997. Riego por Goteo. Teoría y Práctica. 4º Edición. 
Ediciones Mundi Prensa. Madrid. Pp 174-180. 
Poirée M., Charles O. 1970. El Regadío, Redes, Teoría, Técnica y Economía de los 
Riegos. 2º Edición. Editores Técnicos Asociados, S.A. Barcelona. Pp 9-22. 
Rodríguez Janeiro, A. M. 2000. Análisis de Aguas para Usos Agropecuarios. SAMLA. 
Dirección de Producción Agrícola – SAGPyA. 
Thorne D. W., H.B. Peterson. 1969). Técnicas del riego, fertilidad y explotación de 
los suelos. 4º Edición. Editorial Continental S. A. Pp. 139-162. 
 
 
Ejercicios y Actividades : 
1.- Dados los siguientes análisis de agua de diferentes localidades, determinar: 
a.- PSI y RAS 
b.- Clasificación según RIVERSIDE 
c.- Comente para cada caso cuales han de ser los cuidados en relación a al manejo 
que se ha tener en cuenta. 
 
 
Lugar El Pongo El Carmen Vinalito 
Datos 
Químicos 
 
Ce µmhos/cm 600,00 100,00 3500,00 
pH 7,75 7,66 7,15 
Ca meq/l 2,81 0,66 10,26 
Mg meq/l 1,69 0,81 12,08 
Na meq/l 1,65 0,38 32,25 
K meq/l 0,15 0,10 0,51 
CO=3 meq/l 0,00 0,00 0,00 
CO3H meq/l 4,00 2,00 11,43 
Cl- meq/l 3,43 0,63 2,35 
PSI 
RAS 
Clasificación 
RIVERSIDE 
 
 
2.- Interpretación de resultados de análisis de agua del Laboratorio de Suelos y 
Aguas de la Facultad de Ciencias Agrarias en Programa EXCEL. 
 
http://www.fao.org/docrep/T0551E/t0551e04.htm
 
 
 
 
 137 
¿Qué es el agua dura? 
Se conoce como agua dura a aquella que dificulta el desarrollo de espuma al estar en 
contacto con jabón, debido a que presenta una elevada cantidad de bicarbonatos y 
carbonatos de magnesio y de calcio. ... Lo opuesto al agua dura es el agua blanda: el 
líquido que tiene una cantidad muy reducida de sales minerales.