MAESTRÍA EN RIEGO Y DRENAJEDRENAJE

SALINIDAD

Ing. Jaime Proaño S., M.Sc.

SALINIDAD

� Se refiere a la presencia en el agua y el suelo devarios solutos minerales electrolitos enconcentraciones que causan pérdida deconcentraciones que causan pérdida derendimientos a la mayoría de los cultivos.

Curvas de retención de humedad para un sueloFA para varias salinidades en el suelo

SOLUTOS MAS COMUNES EN SALINIDAD

� Cationes: Na+, K+,

Ca++, Mg++

� Aguas hipersalinas pueden contener trazas de: B, Se, Li, Mo, Mn, Al. Algunos

Aniones: Cl-, SO4--, NO3--, HCO3-, CO3--

Li, Mo, Mn, Al. Algunos de los cuales pueden ser tóxicos a plantas y animales.

ORIGEN DE LAS SALES

� Descomposición mecánica o química de las rocas.� Aguas subterráneas salinas formadas en eras geológicas.� Suelos formados en zonas áridas, donde hay pocas lluvias y las sales

no pueden ser lavadas.no pueden ser lavadas.� Lluvias que contienen compuestos ácidos que disuelven sales en el

suelo (muy común en zonas industriales).� Lluvias de zonas costeras.� Intrusión marina a los acuíferos.� Irrigación� Aplicación de fertilizantes y pesticidas.

EJEMPLO

� Suponga que 3% de la materia seca cosechada de un cultivo sonsales. Si se cosechan 1000 Kg/ha, entonces se tendrán 300Kg desales cosechadas por hectárea.

� Asuma que se riegan 1000 mm por hectárea (10000 metroscúbicos/ha). La salinidad del agua es de 300 mg/l (0,3Kg/m3). Lacúbicos/ha). La salinidad del agua es de 300 mg/l (0,3Kg/m3). Lacantidad de sal añadida al suelo será 3000 Kg/ha.

� La cantidad añadida en el riego será 10 veces mas que la removidapor el cultivo.

� Suponga que se agregan 250 Kg de sulfato de amonio a unahectárea de maíz. El fertilizante tiene una composición química de21% de nitrógeno, 73% de sulfato y 6% de hidrogeno. Si el N loabsorve todo la planta, la sal añadida será 870 Kg/ha (73*250/21).

Continuación

� Eso representa menos del 30% de lo agregado en riego.

� Si el agua de riego tiene el doble de las sales que el � Si el agua de riego tiene el doble de las sales que el sulfato presente en el fertilizante, entonces el sulfato añadido por el fertilizante constituiría sólo el 15% de las sales agregadas en el riego.

Cambio en la salinidad del agua del suelo, ECsw, entre riegos a alfalfa debido al uso del agua almacenada por la evapotranspiración

EXPRESIONES DE LA SALINIDAD

� STD (mg/l ) aproximidamente igual a ppm.

� STC o STA expresados en meq/l

CE expresado en dS/m o mmho/cm.� CE expresado en dS/m o mmho/cm.

APROXIMACIONES IMPORTANTES

� Existen aproximaciones entre la concentracióntotal de las sales y la conductividad eléctrica. En lapráctica:práctica:STD (mg/l) = CE * 640 ( para soluciones muysalinas el valor de 640 puede llegar a 800).

Para soluciones donde la CE varía entre 0,1 a 5dS/m, se consigue la relación:

STC o STA (meq/l) = CE *10

TRANSFORMACIONES IMPORTANTES EN SOLUCIONES DE AGUA

molgrPM /=

valenciaPMPE

molgrPM

/

/

=

=

PM= PESO MOLECULAR

PE= PESO EQUIVALENTE

STD= SÓLIDOS TOTALES DISUELTOS

CONTINUACION

� STD generalmente expresado en mg/l, para el caso del agua es

meq/l=miliequivalentes/l

caso del agua es aproximadamente igual a Partes por Millón (ppm).

valenciaPM

lmglmeq

/

// =

FACTORES DE CONVERSION

CATION ANION meq/l= mg/l * mg/l= meq/l *

K+ 0,02558 39,10

Mg++ 0,08229 12,15

Na+ 0,04350 22,99

Ca++ 0,04990 20,04

CO3- - 0,03333 30,00

HCO3- 0,01639 61,02

Cl- 0,02821 35,45

SO4- - 0,02082 48,03

NO3- 0,01613 62

CHEQUEO DE LA EXACTITUD DE LOS ANALISIS

� En la teoría, la suma de los cationes debe ser igual a lasuma de los aniones. Es decir, STC = STA, expresados enme/l.me/l.

� En la práctica esto no es así debido a la multiciplidad devariaciones en los análisis. La diferencia se incrementa amedida de que la concentración iónica se incrementa.

� El límite aceptable es + ó – 1 desviación standard.

Construcción de tabla de control de balance de

cationes y aniones totales

� La tabla de control se puede hacer con la siguiente ecuación:siguiente ecuación:

( )∑ ∑ ∑+±≈− anionescationesaniones 0155,01065,0

Continuación

� Usando la ecuación se puede construir la tabla.Usar representación para el eje vertical rangosdesde 0 con incrementos de + ó – 0,2 meq/l hastadesde 0 con incrementos de + ó – 0,2 meq/l hasta1 para la diferencia de la sumatoria de anionesmenos cationes. Para el eje horizontal usar rangosdesde 0, con incrementos de 10 para la sumatoriade los aniones, todos en meq/l.

EJERCICIO

� Construir la tabla de chequeo en papelmilimetrado.

� Realizar el chequeo a los análisis de suelos y� Realizar el chequeo a los análisis de suelos yaguas proporcionados.

� Haga el chequeo con las aproximacionesentregadas.

MEDICION DE LA SALINIDAD

El método mas antiguo consistió en evaporar unvolumen conocido de una solución ( prefiltradapara removerle sólidos en suspensión), y pesar lospara removerle sólidos en suspensión), y pesar losresiduos de sal. El resultado se expresa como STDen mg/l.

MEDICION DE LA SALINIDAD

� El método mas moderno es medir la conductividad eléctrica ( CE ) en la solución. La CE es la inversa de la resistencia eléctrica, por eso se expresa en mho y no ohm. resistencia eléctrica, por eso se expresa en mho y no ohm. Dado la baja concentración de sales en suelos y aguas, el valor se da en mmho.

� Investigar por que se expresa en mmho/cm.

� Con el nuevo sistema internacional, se ha reemplazado mmho/ cm a dS/m.

SALINIDAD EN LOS SUELOS

� El método común y recomendado para expresar la salinidad en los suelos es a través de la CE en el extracto de saturación, CEe.Para obtener la medición, se mezcla la muestra de suelo � Para obtener la medición, se mezcla la muestra de suelo con una cantidad incremental de agua destilada hasta que el suelo este saturado. Seguidamente, se extrae la solución y se le mide la salinidad.

� Para propósitos de comparación, en aguas y suelos, las mediciones de CE se expresan para 25 grados centigrados.

SALINIDAD EN LOS SUELOS

� Si la medición se hace a una temperatura distinta a 25 grados centigrados, se 25 grados centigrados, se corrige usando la siguiente ecuación:

( ) ( )[ ] ( )medidaCETestándarCE 25*02,01 −−≈

T= temperatura en grados centigrados al cual se

realizó la determinación.

SALINIDAD EN LOS SUELOS

Tipo CEe, dS/m PSI, % pH

Normal < 2 < 7 < 8,5

Salino > 2 < 7 < 8,5

Sódico < 2 > 7 > 8,5

Salino-sódico

> 2 > 7 < 8,5

Relación de adsorción de sodio, RAS

++

+

≈Na

RAS

2

22 +++

≈MgCa

RAS

Na, Ca, Mg en meq/l

RAS en el extracto de saturación

Porcentaje de sodio intercambiable, PSI

( )RASPSI

01475,00126,0100 +−≈

( )

RAS

RASPSI

01475,09874,0

01475,00126,0100

+

+−≈

RAS en el extracto de saturación

CALIDAD AGRONÓMICA DEL AGUA

�La evaluación de la calidad de un agua para riego se basa inicialmente en su composición química.composición química.

�Esta información, se refiere como la calidad química del agua, de utilidad, pero resulta incompleta para asesorar sobre el uso que se debe dar a un agua en relación al riego.

CALIDAD AGRONÓMICA DEL AGUA

� Los problemas que se pueden presentar en suelos bajo riego, no se deben exclusivamente a la composición química del agua, por lo que hay que composición química del agua, por lo que hay que tomar en cuenta las interacciones agua-suelo.

� Estas interacciones deben tomarse en cuenta para poder realizar predicciones en el uso de las aguas de riego.

CALIDAD AGRONÓMICA DEL AGUA

� Aspectos a considerar:CALIDAD QUÍMICA DEL AGUA. Evaluada por

su:su:� Conductividad eléctrica y pH� Contenido de cationes:Ca, Mg, Na:SAR� Contenido de aniones: Cl, SO4, HCO3, CO3� Contenido ocasional de elementos tóxicos y

contaminantes.

CALIDAD AGRONÓMICA DEL AGUA

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL SUELO A REGAR: Evaluadas por su:

� pH, Textura, Materia Orgánica, SAR, PSI.� pH, Textura, Materia Orgánica, SAR, PSI.

� Velocidad de infiltración, conductividad hidráulica

� Morfología del perfil� En la evaluación de la calidad de un agua deben tomarse en

consideración los factores que afectan a la salinidad del agua del suelo, tales como la precipitación o disolución de componentes del suelo, en particular los carbonatos de Ca, Mg y el yeso

CALIDAD AGRONÓMICA DEL AGUA

CULTIVO A REGAR

� Tolerancia a la salinidad, al sodio o a elementos tóxicos.

CLIMA

� Precipitación: Cantidad y modelo de distribución anual

� Evapotranspiración

� Vientos dominantes en la zona

CALIDAD AGRONÓMICA DEL AGUA

MÉTODO DE RIEGO Y MANEJO DEL AGUA

Con aguas de mala calidad química el éxito o � Con aguas de mala calidad química el éxito o fracaso dependerá del método de riego y de un manejo adecuado del agua, en especial del empleo de una fracción de agua para el lavado de sales.(FL)

CALIDAD AGRONÓMICA DEL AGUA

CONDICIONES DE DRENAJE

� Los excedentes del agua de riego, necesarios en muchos casos para asegurar la fracción de lavado muchos casos para asegurar la fracción de lavado (FL) deben tener prevista una salida, para que las sales no se acumulen en la zona radicular.

� Calidad y normas de uso�� C1 C1 Agua de baja salinidad, apta para el riego en todos los casos. Pueden existir problemas sólo

en suelos de muy baja permeabilidad.�� C2 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 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 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.

�� C5C5 Agua de salinidad excesiva, que sólo debe emplearse en casos muy contados, extremando �� C5C5 Agua de salinidad excesiva, que sólo debe emplearse en casos muy contados, extremando todas las precauciones apuntadas anteriormente.

�� C6C6 Agua de salinidad excesiva, no aconsejable para riego.�� S1S1 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.�� S2S2 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

�� S3S3 Agua con alto contenido en sodio y gran peligro de acumulación de sodio en el sujelo. 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.

�� SS4 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.

Calidad del agua en la agricultura

� Se evalua a través de:

1. Potencial problema de salinización de los suelos.

Tasa de infiltración de agua.2. Tasa de infiltración de agua.

3. Toxicidad de iones espécificos.

4. Efectos misceláneos.

DIRECTRICES PARA INTERPRETAR LA CALIDAD DE LAS AGUAS PARA EL RIEGOdirect

Assumptions in the GuidelinesThe water quality guidelines in Table 1 are intended to cover the wide range of conditions encountered in irrigated agriculture. Several basic assumptions have been used to define their range of usability. If the water is used under greatly different conditions, the guidelines may need to be adjusted. Wide deviations from the assumptions might result in wrong judgements on the usability of a particular water supply, especially if it is a borderline case. Where sufficient experience, field trials, research or observations are available, the guidelines may be modified to fit local conditions more closely.

The basic assumptions in the guidelines are:Yield Potential: Full production capability of all crops, without the use of special practices, is assumed when the guidelines indicate no restrictions on use. A “restriction on use” indicates that there may be a limitation in choice of crop, or special management may be needed to maintain full production capability. A “restriction on use” does notindicate that the water is unsuitable for use.

Site Conditions: Soil texture ranges from sandy-loam to clay-loam with good internal drainage. The climate is semi-arid to arid and rainfall is low. Rainfall does not play a significant role in meeting crop water demand or leaching requirement. (In a monsoon climate or areas where precipitation is high for part or all of the year, the guideline restrictions are too severe. Under the higher rainfall situations, infiltrated water from rainfall is effective in meeting all or part of the leaching requirement.) Drainage is assumed to be good, with no uncontrolled shallow water table present within 2 metres of the surface.

Methods and Timing of Irrigations: Normal surface or sprinkler irrigation methods are used. Water is applied infrequently, as needed, and the crop utilizes a considerable portion of the available stored soil-water (50 percent or more) before the next irrigation. At least 15 percent of the applied water percolates below the root zone (leaching fraction [LF]≥15 percent). The guidelines are too restrictive for specialized irrigation methods, such as localized drip irrigation, which results in near daily or frequent fraction [LF]≥15 percent). The guidelines are too restrictive for specialized irrigation methods, such as localized drip irrigation, which results in near daily or frequent irrigations, but are applicable for subsurface irrigation if surface applied leaching satisfies the leaching requirements.

Water Uptake by Crops: Different crops have different water uptake patterns, but all take water from wherever it is most readily available within the rooting depth. On average about 40 percent is assumed to be taken from the upper quarter of the rooting depth, 30 percent from the second quarter, 20 percent from the third quarter, and 10 percent from the lowest quarter. Each irrigation leaches the upper root zone and maintains it at a relatively low salinity. Salinity increases with depth and is greatest in the lower part of the root zone. The average salinity of the soil-water is three times that of the applied water and is representative of the average root zone salinity to which the crop responds. These conditions result from a leaching fraction of 15–20 percent and irrigations that are timed to keep the crop adequately watered at all times.

Salts leached from the upper root zone accumulate to some extent in the lower part but a salt balance is achieved as salts are moved below the root zone by sufficient leaching. The higher salinity in the lower root zone becomes less important if adequate moisture is maintained in the upper, “more active” part of the root zone and long-term leaching is accomplished.

Restriction on Use: The “Restriction on Use” shown in Table 1 is divided into three degree of severity: none, slight to moderate, and severe. The divisions are somewhat arbitrary since change occurs gradually and there is no clearcut breaking point. A change of 10 to 20 percent above or below a guideline value has little significance if considered in proper perspective with other factors affecting yield. Field studies, research trials and observations have led to these divisions, but management skill of the water user can alter them. Values shown are applicable under normal field conditions prevailing in most irrigated areas in the arid and semi-arid regions of the world.

Table 2 LABORATORY DETERMINATIONS NEEDED TO EVALUATE COMMON IRRIGATION WATER QUALITY PROBLEMS

Water parameter Symbol Unit1 Usual range in irrigation water

SALINITY

Salt Content

Electrical Conductivity ECw dS/m 0 – 3 dS/m

(or)

Total Dissolved Solids TDS mg/l 0 – 2000 mg/l

Cations and Anions

Calcium Ca++ me/l 0 – 20 me/l

Magnesium Mg++ me/l 0 – 5 me/l

Sodium Na+ me/l 0 – 40 me/l

Carbonate CO--3 me/l 0 – .1 me/lCarbonate CO 3 me/l 0 – .1 me/l

Bicarbonate HCO3- me/l 0 – 10 me/l

Chloride Cl- me/l 0 – 30 me/l

Sulphate SO4-- me/l 0 – 20 me/l

NUTRIENTS2

Nitrate-Nitrogen NO3-N mg/l 0 – 10 mg/l

Ammonium-Nitrogen NH4-N mg/l 0 – 5 mg/l

Phosphate-Phosphorus PO4-P mg/l 0 – 2 mg/l

Potassium K+ mg/l 0 – 2 mg/l

MISCELLANEOUS

Boron B mg/l 0 – 2 mg/l

Acid/Basicity pH 1–14 6.0 – 8.5

Sodium Adsorption Ratio3 SAR (me/l)1, 2 0 – 15

Ejercicio

� Para los análisis de suelos y de agua suministrados, clasificar los suelos según el grado de salinidad y clasificar las aguas.clasificar las aguas.

LA ECUACION DE EQUILIBRIO DE SALESEQUILIBRIO DE SALES

ASPECTOS TEORICOS

LA ECUACIÓN DE EQUILIBRIO DE SALES

� El primer paso en el estudio del manejo del agua para el control del riesgo de salinización, es conocer las necesidades de lavado requeridas para ciertas condiciones de clima y suelo, si se riega un ciertas condiciones de clima y suelo, si se riega un cultivo determinado con un agua de una calidad dada.

� Estas necesidades de lavado condicionan el manejo del agua de riego y las necesidades de drenaje artificial, si el natural no es suficiente para descargar el exceso de agua de lavado.

� Si las necesidades de lavado calculadas exceden las � Si las necesidades de lavado calculadas exceden las posibilidades de un manejo del agua racional, bien por rebasar las disponibilidades de agua o suponer una recarga excesiva de la capa freatica, la solución es seleccionar cultivos más resistentes a la salinidad que requieran menor lavado.

� En el calculo de las necesidades de lavado hay que considerar por separado dos situaciones:

� A largo plazo, en un periodo de un año o en la estación de riego, no debe haber acumulación de sales en la zona radicular que den lugar a una salinización progresiva. salinización progresiva.

� A corto plazo, durante el periodo del cultivo, el valor de la salinidad del suelo no debe exceder el umbral de tolerancia de los cultivos.

P ET I

EQUILIBRIO A LARGO PLAZOEQUILIBRIO A LARGO PLAZO

G

R

V

A

R

I

A

C

A LARGO PLAZO LA VARIACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD ES NULA

BALANCES DE AGUA Y SALES�I =(ET – P) + (R- G)� Donde:

� I = cantidad efectiva de agua de riego una vez descontada la escorrentía superficial (mm)

� P = cantidad efectiva de precipitación (mm)

� G = ascenso capilar del agua freatica (mm)

� ET = evapotranspiración de los cultivos. (mm)

� R = percolación a la capa freatica (mm)

� El balance de sales de la zona radicular, suponiendo que las sales son altamente solubles y no precipitan, y despreciando la salinidad aportada por el agua de lluvia y por los fertilizantes, así como por las extracciones de los cultivos, es la siguiente:

� I x Ci = R x Cr + G x Cg� I x Ci = R x Cr + G x Cg

� donde:

� Ci = concentración de sales del agua de riego (g/l)

� Cr = concentración de sales del agua de percolación (g/l)

� Cg = concentración de sales del agua de capilar (g/l)

� Eliminando I de las dos ecuaciones, se obtiene la siguiente expresión para la percolación:

PERCOLACION NETA R*

� La percolación R* se refiere a la diferencia entre la percolación y la elevación capilar:

� Esta ecuación es la expresión más general para el cálculo de las necesidades de lavado necesidades de lavado de las sales aportadas por el agua de riego y en su caso por la elevación capilar de agua freática.

SI NO EXISTE ELEVACION CAPILAR (G = 0) SOLAMENTE SE NECESITA

LAVADO PARA ELIMINAR LAS SALES APORTADAS POR EL RIEGO Y R* SE

SIMPLIFICA COMO:

EJEMPLO

� Calcular el valor de R* en un área donde se cultivatomate, cuyo ciclo vegetativo es de 4 meses. La ETpara el ciclo es de 650 mm, la P de 130 mm, lapara el ciclo es de 650 mm, la P de 130 mm, lasalinidad del agua de riego es de 1 dS/m y la delagua de percolación 3 dS/m. ¿ Que pasa con lasalinidad del agua de percolación si la lluviaincrementa al doble y el valor de R* obtenido es150mm?

EFICIENCIA DE LAVADO

DESARROLLO TEORICO

EFICIENCIA DE LAVADO� Si el agua que percola se mezcla totalmente con la

humedad del suelo , lavado 100% eficiente , la concentración salina del agua de percolación , Cr , debe ser igual a la de la humedad del suelo a capacidad de campo (Cs) .(Cr= Cs).campo (Cs) .(Cr= Cs).

� Esto no ocurre en la realidad, ya que no toda el agua que percola se mezcla con la solución del suelo produciendo lavado.

� El agua infiltrada solamente se mezcla parcialmente con la solución del suelo , ya que parte pasa a través de grietas y poros grandes.

� La proporción del agua infiltrada que se mezcla con la solución del suelo se expresa por un coeficiente de eficacia de lavado, que puede definirse de dos formas.eficacia de lavado, que puede definirse de dos formas.

� a) Con respecto al agua que percola desde la parte baja de la zona radicular, el coeficiente de eficacia de lavado (fr) se define como el porcentaje de agua que procede de la solución del suelo.

� b) Con respecto al agua de riego que se infiltra en el suelo, el coeficiente de eficacia de lavado (fi) se define como el porcentaje de agua que se mezcla con la solución del suelo.

�

� La relación entre fr y fi se deduce aplicando el balance de agua a través de la derivación, teniendo en cuenta que la variación del contenido de humedad es nula.

� El coeficiente fr no es por tanto una variable � El coeficiente fr no es por tanto una variable independiente, sino que depende del coeficiente fi y de la relación entre el agua de riego aplicada y la que percola por debajo de la zona radicular.

P ET

G

Fi I

Solución del suelo

I

I(1-fi)

Derivación

por grietas

ESQUEMA PARA LA INTRODUCCIÓN DEL CONCEPTO DE COEFICIENTE DE EFICIENCIA DE LAVADO

G

frR

por grietas

(1-fr) R

(1-fi) I = (1-fr) R fr = 1- I/R* (1-fi))

fr depende de fi y de R e I fi depende de la textura del suelo ,La estructura y del método de riego

EXPERIENCIAS SOBRE fi� El coeficiente fi puede considerarse como una variable

independiente, que depende de la textura y de la estructura del sueloy del método de riego.

� Suelos con textura arcillosa que se agrietan mucho (arcillas tipomontmorilonita), tienen valores de fi más bajos que suelos bienmontmorilonita), tienen valores de fi más bajos que suelos bienestructurados de textura más franca.

� Cuanto mayor es la cantidad de agua aplicada menor es elcoeficiente, por lo que la eficiencia de lavado de la lluvia y del riegopor aspersión es mayor que la del riego por gravedad.

� Experiencias llevadas a cabo en Túnez, mostraronque en suelos de textura arcillosa a franca yaplicaciones de agua moderadas , con un 20% deagua de drenaje ,el valor de fi fue de 0,85 , mientrasque en suelos arenosos varió de 0,95 a 1.

� Iraq , se obtuvieron valores de fr de 0,2 en suelos� Iraq , se obtuvieron valores de fr de 0,2 en suelosarcillosos y de 0,6 en franco limosos.

� Quibor , Venezuela , suelo arcilloso , mayoraplicación del agua de riego valor fi de 0,3, menoraplicación del agua de riego valor fi de 0,7.

CALCULO DEL VALOR DE Cr� Considerando que el lavado no es plenamente

eficaz, la salinidad del agua de percolación difiere de la salinidad de la solución del suelo (Cr ≠ Cs).

� La concentración Cr se expresa por la siguiente � La concentración Cr se expresa por la siguiente ecuación:

� Cr = frCs + ( 1 – fr )Ci

� Cr = Ci + fr(Cs – Ci )

� Introduciendo la expresión de Cr en la ecuación de la percolación neta (R*), se obtiene la ecuación de equilibrio de sales modificada por el

� Esta ecuación sirve para calcular las necesidades de lavado, en función de la concentración salina del agua de riego (Ci) del déficit de precipitación (ET-P) y del modificada por el

coeficiente de eficiencia de lavado:

contenido de sales en la solución del suelo que no debe rebasarse para que la producción de los cultivos no descienda por efecto de la salinidad (Cs)

FRACCION DE LAVADO

ASPECTOS TEORICOS

INTRODUCCION DE LA EFICIENCIA DE LAVADO EN EL CALCULO DE R*

( )Ci

PETR −= *( )( )CiCsfr

CiPETR

−−=

**

DEFINICION DE FRACCION DE LAVADO� LA RELACION ENTRE LA

SALINIDAD DEL AGUA DERIEGO, Ci Y LA SALINIDADDESEABLE EN ELSUELOPUEDE EXPRESARSEMEDIANTE UNA FRACCIÓN DELAVADO (FL), QUE ES LAINVERSA DEL FACTOR DEINVERSA DEL FACTOR DECONCENTRACIÓN DEL AGUADE RIEGO EN EL SUELO (n).

� EXPRESANDO FL EN FUNCIONDE LA SALINIDAD EN ELEXTRACTO DE SATURACIONSERA CEi / 2CEe (asumiendo quela humedad a capacidad de campomultiplicado por 2 es la humedad enel extracto de saturación)

( )( )FLfi

PETI−

−=1*

1*

NECESIDADES DE RIEGO

( )( )

( )FLfi

FLfiPETR

−

−−−=

1*

1*1*

NECESIDADES DE LAVADO

EJEMPLO

� SALINIDAD DEL AGUA RIEGO = 1dS/m

� SALINIDAD DESEABLE EN EL EXTRACTO DE SATURACION= 2,5dS/mDE SATURACION= 2,5dS/m

� FL =0,2

� I= 1,25 (ET-P)

CAPA I ET R=I-ET I/R Ci Cs=Ci*I/R Ce=Cs/2

1 1,25(ET-P) 0,4(ET-P) 0,85(ET-P) 1,47 1,0 1,47 0,74

2 0,85(ET-P) 0,3(ET-P) 0,55(ET-P) 1,55 1,47 2,28 1,14

Cálculo de la distribución de la salinidad en la zona radicular en funcióndel patrón de extracción de humedad

2 0,85(ET-P) 0,3(ET-P) 0,55(ET-P) 1,55 1,47 2,28 1,14

3 0,55(ET-P) 0,2(ET-P) 0,35(ET-P) 1,57 2,28 3,58 1,79

4 0,35(ET-P) 0,1(ET-P) 0,25(ET-P) 1,4 3,58 5 2,5

d 1,25(ET-P) (ET-P) 0,25(ET-P) 5 2,66 1,33

EJERCICIO

� Calcular la conductividad eléctrica media en el extracto desaturación para fracciones de lavado de 0,05 ; 0,10; 0,15;0,25; 0,30; 0,40; 0,50.0,25; 0,30; 0,40; 0,50.

� Realizar lo mismo para salinidades del agua de riegoiguales a 0,5; 2,0; 3,0; 4,0 y 5,0. Graficar los resultadocolocando en la variable x la salinidad del agua y en la y laconductividad en el extracto de saturación del suelo.

FL Ce medio/Ci

0,05 3,25

0,10 2,05

RELACION FRACCION DE LAVADO

Y VALOR MEDIO PONDERADO EN

EXTRACTO DE SATURACION DE LA

SALINIDAD DEL SUELO 0,15 1,53

0,20 1,33

0,25 1,16

0,30 1,04

0,40 0,87

0,50 0,75

SALINIDAD DEL SUELO

Perfil de salinidad que se espera se desarrolle despuésde un uso prolongado de un agua de riego con CE

de 1 dS/m a varias fracciones de lavado

EXPERIENCIA PRACTICA CON LAS FRACCIONES DE LAVADO

� El drenaje interno del suelo y las condiciones de drenajenatural de las tierras son los factores limitantes del lavado.natural de las tierras son los factores limitantes del lavado.

� FL = 0,4 es aplicable en suelos de textura gruesa conbuena infiltración y excelente drenaje natural.

� En suelos de textura fina debe evitarse FL mayores de0,25.

� En suelos arcillosos pesados con baja conductividadhidráulica, la fracción de lavado no debe superar 0,1.

MANEJO DEL PROBLEMA SALINO

� Drenaje� Lavado de las sales� Tolerancia de los cultivos� Tolerancia de los cultivos� Prácticas culturales� Cambios de los métodos de riego� Desarrollo de tierras� Cambio de la fuente de agua. Dilución de las sales

DRENAJE

� Necesidad de mejorar el drenaje subsuperficial para controlar la altura de la mesa de agua y evitar la acumulación de sales en la zona radicularla acumulación de sales en la zona radicular

Relación entre el flujo de velocidad capilar y profundidadde la mesa de agua

Perfil de salinidad para una mesa de agua alta

Lavado de las sales

� El requerimiento de lavado

� Frecuencia de los lavados

Monitoreo� Monitoreo

El requerimiento de lavado, RL

CEiCEe

CEiRL

−=

5 CEiCEeRL

−=

5

CEi= salinidad del agua aplicada

CEe= salinidad media tolerada por un cultivo, medida

en el extracto de saturación.

Ecuación para riegos por superficie

Cantidad total de agua que necesita ser aplicada, AW

LR

ETAW

−=

1 LRAW

−=

1ET= Demanda de agua del cultivo, para un

Período de tiempo, mm/período

EJERCICIO

� Un cultivo de maíz es irrigado por surcos. Es plantado enun suelo franco, con riego con agua de salinidad de 1,2dS/m. La ET es de 800 mm/en el ciclo. La eficiencia deaplicación del agua de riego es de 0,65. Para unaplicación del agua de riego es de 0,65. Para unrendimiento potencial del cultivo de un 90%, la CEemedia debe ser 2,5 dS/m. Para un rendimiento de un100%, la CEe debe ser 1,7 dS/m. ¿ Es necesario aplicaragua de lavado?

Estimación preliminar del requerimiento de lavado

Frecuencia de los lavados

� La clave: recordar que los lavados no son necesarios hastaque las sales que se acumulan en el suelo por el riegoexcedan la tolerancia de los cultivos y se reduzcan losrendimientos.rendimientos.

� En muchos casos, la práctica normal de riego proporcionala lámina adicional de lavado y no es necesario agregarmas agua.

Frecuencia de lavados

� Con cada riego

� Un riego si y otro no

Al final del ciclo del cultivo� Al final del ciclo del cultivo

� Empezando el ciclo del cultivo

Tener presente la lluvia efectiva

Salinidad del suelo, CEe de un suelo franco arenosoantes y despues de 150 mm de precipitación

Perfiles de salinidad del suelo, CEe, al final de latemporada de riego y después de la lluvia de inviernoen cítricos

Como optimizar los lavados� Lavar durante la temporada

fría en vez del verano.� Usar cultivos mas tolerantes a

las sales, ya que requieren

� Lavar en flujo insaturado, queen saturado. El riego poraspersión y goteo sonconvenientes, especialmentelas sales, ya que requieren

menores RL y menos agua en total.

� Preparar adecuadamente el suelo para reducir grietas.

convenientes, especialmenteaspersión. Se requiere mastiempo, pero se emplea menosagua para el lavado.

� Si se va a lavar usandoinundación, se debe alternarcon períodos de no inundación.

Continuación� Si es posible programe los

lavados para períodos de bajas demandas de ET o realizarlo al final del ciclo.

� Evite períodos de descanso(

� Si las tasas de infiltración son bajas, considere riego precultivo o lavado fuera de temporada de cultivo, para evitar excesiva pérdida de � Evite períodos de descanso(

sin cultivo durante un ciclo), especialmente en el verano, ya que puede haber salinización secundaria proveniente de una mesa de agua alta.

evitar excesiva pérdida de agua.

� Si la lluvia no alcanza para el lavado, realice lavado antes de la temporada de lluvia

MONITOREO

� Lámina de riego y fracción de lavado deben ser evaluadas durante la temporada de riego. Asimismo, la salinidad del suelo y del agua. Datos Asimismo, la salinidad del suelo y del agua. Datos de rendimientos del cultivo deben ser registrados.

Procedimiento para estimar el requerimiento de lavado y una

salinidad media de la zona radicular resultante de una temporada de riego

pasada

1.Estime la profundidad radicular probable del último cultivo sembrado.

2. Tome muestras de suelo representativas desde

cada cuarto de la profundidad radicular, estime la CEe

En el laboratorio.En el laboratorio.

3. Grafique los datos de profundidad radicular versus

CEe. Compare la figura con la mostrada a continuación.

Estime un RL.

Perfil de salinidad que se espera se desarrolle despuesde un uso prolongado de un agua de riego con CE

de 1 dS/m a varias fracciones de lavado

4. Usando la CEe de las cuatro muestras de suelo,

uno desde cada cuarto de profundidad radicular,

calcule la salinidad media y compárela con la

tolerancia del cultivo plantado o por sembrar.

5. Usando el RL estimado y la salinidad media, ajuste5. Usando el RL estimado y la salinidad media, ajuste

la programación de riego, incrementando o

reduciendo el RL, de modo de estar cercano a la

tolerancia del cultivo a ser plantado. Si es el caso,

cambie el cultivo de acuerdo a la tolerancia.

TOLERANCIA DE LOS CULTIVOS

� Desarrollo de los datos de tolerancia

� Factores que afectan la tolerancia

Modelos de producción- salinidad� Modelos de producción- salinidad

FIELD CROPS100% 90% 75% 50%

0%

“maximum”3

ECe ECw ECe ECw ECe ECw ECe ECw ECe ECw

Barley (Hordeum vulgare)4 8.0 5.3 10 6.7 13 8.7 18 12 28 19

Cotton (Gossypium hirsutum) 7.7 5.1 9.6 6.4 13 8.4 17 12 27 18

Sugarbeet (Beta vulgaris)5 7.0 4.7 8.7 5.8 11 7.5 15 10 24 16

Sorghum (Sorghum bicolor) 6.8 4.5 7.4 5.0 8.4 5.6 9.9 6.7 13 8.7

Tolerancia de los cultivos y rendimiento potencialinfluenciados por la salinidades del suelo y agua

Sorghum (Sorghum bicolor) 6.8 4.5 7.4 5.0 8.4 5.6 9.9 6.7 13 8.7

Wheat (Triticum aestivum)4,6 6.0 4.0 7.4 4.9 9.5 6.3 13 8.7 20 13

Wheat, durum (Triticum turgidum) 5.7 3.8 7.6 5.0 10 6.9 15 10 24 16

Soybean (Glycine max) 5.0 3.3 5.5 3.7 6.3 4.2 7.5 5.0 10 6.7

Cowpea (Vigna unguiculata) 4.9 3.3 5.7 3.8 7.0 4.7 9.1 6.0 13 8.8

Groundnut (Peanut) (Arachis hypogaea) 3.2 2.1 3.5 2.4 4.1 2.7 4.9 3.3 6.6 4.4

Rice (paddy) (Oriza sativa) 3.0 2.0 3.8 2.6 5.1 3.4 7.2 4.8 11 7.6

Sugarcane (Saccharum officinarum) 1.7 1.1 3.4 2.3 5.9 4.0 10 6.8 19 12

Corn (maize) (Zea mays) 1.7 1.1 2.5 1.7 3.8 2.5 5.9 3.9 10 6.7

Flax (Linum usitatissimum) 1.7 1.1 2.5 1.7 3.8 2.5 5.9 3.9 10 6.7

Broadbean (Vicia faba) 1.5 1.1 2.6 1.8 4.2 2.0 6.8 4.5 12 8.0

Bean (Phaseolus vulgaris) 1.0 0.7 1.5 1.0 2.3 1.5 3.6 2.4 6.3 4.2

Table 5 RELATIVE SALT TOLERANCE OF AGRICULTURAL CROPS1, 2TOLERANT3

Fibre, Seed and Sugar Crops

Barley Hordeum vulgare

Cotton Gossypium hirsutum

Jojoba Simmondsia chinensis

Sugarbeet Beta vulgaris

Grasses and Forage Crops

Alkali grass, Nuttall Puccinellia airoides

Alkali sacaton Sporobolus airoides

Bermuda grass Cynodon dactylon

Kallar grass Diplachne fusca

Saltgrass, desert Distichlis stricta

Wheatgrass, fairway crested Agropyron cristatum

Wheatgrass, tall Agropyron elongatum

Wildrye, Altai Elymus angustus

Wildrye, Russian Elymus junceus

Vegetable Crops

Asparagus Asparagus officinalis

Fruit and Nut Crops

Date palm Phoenix dactylifera

MODERATELY TOLERANT3

Fibre, Seed and Sugar Crops

Cowpea Vigna unguiculata

Oats Avena sativa

Divisiones para distintas tolerancias de los cultivosa las sales del suelo y agua

Relative crop salinity tolerancerating

Soil salinity (ECe) at which yield loss begins

Sensitive < 1.3 ds/m

Moderately sensitive 1.3 – 3.0 ds/m

Moderately tolerant 3.0 – 6.0 ds/m

Tolerant 6.0 – 10.0 ds/m

Unsuitable for most crops (unless reduced yield is acceptable)

> 10.0 ds/m

Desarrollo de datos de tolerancia

( )aCEebY −−=100Y= rendimiento relativo del cultivo, %Y= rendimiento relativo del cultivo, %

CEe= Salinidad del extracto de saturación, dS/m

a= umbral de salinidad, CEe para 100% de

rendimiento potencial.

b= Pérdida de rendimiento por un incremento

unitario de salinidad

Cálculo del valor b desde la tabla

( ) ( )ientorenCEeientorenCEeb

dim%100dim%0

100

−=

Cálculo del valor de a

−

−=Y

CEea100

−−=

b

YCEea

100

Ecuación para construir toda la tabla

Yab −+100

b

YabCEe

−+=

100

Factores que afectan la tolerancia de los cultivos a las sales

� Etapa de crecimiento del cultivo.

� Patrones para injertos

Tipo de variedad del cultivo� Tipo de variedad del cultivo

� Tipo de germoplasma

� Condiciones climáticas

� Fertilización

Table 7 RELATIVE SALT TOLERANCE OF VARIOUS CROPS AT GERMINATION1

Crop 50 percent Emergence reduction (ECe in ds/m)

Barley (Hordeum vulgare) 16 – 24

Cotton (Gossypium hirsutum) 15.5

Sugarbeet (Beta vulgaris) 6 – 12.5

Sorghum (Sorghum bicolor) 13

Safflower (Carthamus tinctorius) 12.3

Wheat (Triticum aestivum) 14 – 16

Beet, red (Beta vulgaris) 13.8

Alfalfa (Medicago sativa) 8.2 – 13.4

Tomato (Lycopersicon lycopersicum) 7.6

Rice (Oryza sativa) 18

Cabbage (Brassica oleracea capitata) 13

Muskmelon (Cucumis melo) 10.4

Maize (Zea mays) 21 – 24

Lettuce (Lactuca sativa) 11.4

Onion (Allium cepa) 5.6 – 7.5

Bean (Phaseolus vulgaris) 8.0

EJEMPLOCALCULAR EL RENDIMIENTO POTENCIAL (Y)

� Cultivo de algodón:� a= umbral de salinidad, CEe para

100% de rendimiento potencial.

� a = 7.7 dS/m( ) ( )ientorenCEeientorenCEe

bdim%100dim%0

100

−=

� a = 7.7 dS/m

� b= 100/(28 – 7.7) = 5.2 % de pèrdida de rendimiento por aumento unitario de salinidad (CEe)

� Sustituyendo los valores de a y b en la ecuación:

� CEe = 100 – Y + a

−

−=Y

CEea100� CEe = 100 – Y + a

� b

� CEe = (100 + ba – Y)/b

−−=

b

YCEea

100

PARA VARIOS VALORES DE Y SE OBTIENEN LOS SIGUIENTES RESULTADOS

Y (%) CEe (dS/m)

100

90

7.7

9.6 90

75

50

0

9.6

12.5

17

27

� UN SUELO PRESENTA UNA SALINIDAD DE Cee = 12 mmhos/cm. CALCULAR HASTA QUE NIVEL HABRÀ QUE REBAJAR LA NIVEL HABRÀ QUE REBAJAR LA SALINIDAD PARA QUE NO SE PRODUZCAN PERDIDAS SUPERIORES AL 15% EN LOS SGTES CULTIVOS:

� TRIGO, SOYA, SORGO Y TOMATE

MODELO DE PREDICCION DE RENDIMIENTOS EN UNA TEMPORADA DE RIEGOTEMPORADA DE RIEGO

FORMULACION TEORICA

DETERMINACION DE LA SALINIDAD

FINAL ,CEsf, CUANDO FINALIZA

EL CICLO DE CULTIVO

CALCULO DE LA SALINIDADCALCULO DE LA SALINIDAD

MEDIA ,CEm

DETERMINACION DEL RENDIMIENTO

POTENCIAL , Y, PARA ESA SALINIDAD

MEDIA y LAS CARACTERISTICAS

DEL CULTIVO

DETERMINACION DE LA SALINIDAD FINAL ,CEsf

� VARIABLES� Suelo :� Hcc : lámina de agua del suelo , mm , a capacidad de campo.� hcc : % de humedad en volumen , a capacidad de campo .� hcc : % de humedad en volumen , a capacidad de campo .� hs : % de humedad en volumen a saturacion.� fi : eficiencia de lavado , en decimal.� CEsi : conductividad eléctrica inicial del suelo , en dS/m.� CEsf :conductividad eléctrica final del suelo , en dS/m ,valor a

determinar.

CLIMA :

ET : evapotranspiración en el ciclo , mm

Pe : precipitación efectiva en el ciclo

,mm

AGUA :

CEr : conductividad eléctrica media, en el

ciclo, del agua de riego , dS/m.

R : lámina de riego neta , mm ,aplicada

en el ciclo.

A = hcc/hs

D = hs / hcc

B = ET - Pe

C =(R +Pe –ET) * fi

Hcc = hcc * profundidad radicular ,mm

CEsf = A * ((D * CEsi) +((2*((CEr*(B+C)) –(C*D*CEsi)))/(2*Hcc +C)))

CALCULO DE LA SALINIDAD MEDIA , CEm

� CEm = (CEsi + CEsf) / 2

DETERMINACION DEL RENDIMIENTO

POTENCIAL , Y

� Y = ( 100 – b * (CEm –a ))

� a : salinidad umbral , especifica para cada cultivo , dS/m.� a : salinidad umbral , especifica para cada cultivo , dS/m.

b: reducción del rendimiento por aumento unitario de la salinidad.Los datos de a y b los presenta Ayers y Westcot en CALIDAD DEL

AGUA PARA RIEGO ,1985 , FAO ,Estudios de riego y drenaje , paper # 29 , Roma.

EJEMPLO

� Calcular el rendimiento esperado de Brócoli , a: 2,8 dS/m y b: 9,2 dS/m, profundidad radicular de 245 mm ,

en dos siembras consecutivas de 6 meses en un � en dos siembras consecutivas de 6 meses en un área cuyas características son:

� Suelo : hcc = 40 % ; hs = 80 % ; CEsi = 2 dS/ m ; fi = 0,85. Hcc = 98 mm.

� Agua : CEr = 2 dS/m ; R = 990 mm.

� Clima : ET – Pe = 664 mm.

RESULTADOS

� A = 0,50 ; B =664 mm ; C = 277,1 mm� D = 2 ; Hcc = 98 mm.� CEsf = 3,64 dS/m.� CEsf = 3,64 dS/m.� CEm = 2,82 dS/m.� Y = 100 – 9,2*(2,82 -2,8)� Y= 99,8 %� Prácticamente el rendimiento no se ve afectado por

causa de la salinidad

Prácticas culturales

� Emparejamiento y Nivelación del terreno

� Frecuencia de riego

Lugar de colocación de la semilla� Lugar de colocación de la semilla

� Fertilización

Frecuencia de riego

� Incrementar la frecuencia de riego

� Regar antes de una temporada de invierno ( si las lluvias son escasas)lluvias son escasas)

� Usar riego antes de la siembra

Lugar de colocación de la semilla

Table 8 EFFECT OF PLANTING RATES ON SEEDLING ESTABLISHMENT OF CROPS SPRINKLE-IRRIGATED WITH DIFFERENT QUALITY WATER IN ISRAEL1

Seeding rate (percent of acceptable field practice) Onions Carrots Alfalfa

ECw (dS/m)

1.0

4.0

1.0 4.01.0

4.0

1002 17 14 83 56 29 24

130 23 19 126 72 39 34

200 33 28 198 120 51 36

Camas planas irrigadas por surcos

Camas en pendientes irrigadas por surcos

Camas en pendiente que después se convertirána planas

Forma de las camas y diferentes salinidades

Table 9 RELATIVE EFFECT OF FERTILIZER MATERIALS ON THE SOIL SOLUTION1

Material Salt Index2 Partial Salt Index per Unit of Plant Nutrient

Anhydrous ammonia 47.1 0.572

Ammonium nitrate 104.7 2.990

Ammonium nitrate-lime 61.1 2.982

Ammonium phosphate (11–48) 26.9 2.442

Ammonium sulphate 69.0 3.253

Calcium carbonate (limestone) 4.7 0.083Calcium carbonate (limestone) 4.7 0.083

Calcium cyanamide 31.0 1.476

Calcium nitrate 52.5 4.409

Calcium sulphate (gypsum) 8.1 0.247

Diammonium phosphate 29.9 1.614

Dolomite (calcium and magnesium carbonates) 0.8 0.042

Kainit, 13.5% 105.9 8.475

Kainit, 17.5% 109.4 6.253

Manure salts, 20% 112.7 5.636

Manure salts, 30% 91.9 3.067

Monoammonium phosphate 34.2 2.453

Cambio de los métodos de riego

� El método de riego afecta ambos: la eficiencia deuso del agua y el camino como las sales seacumulan.acumulan.

Acumulación de sales para varios métodos de riego

Desarrollo de tierras salinas

� Nivelación de las tierras

� Mejoramiento del sistema de drenaje subsuperficial. subsuperficial.

� Subsolado, arado profundo

� Lavado para desarrollo de tierras

Lámina de agua de lavado requerida por unidad desuelo para desarrollar un suelo salino usandoinundación continua

Lámina de agua de lavado requerida por unidad desuelo para desarrollar un suelo salino usando

inundación intermitente

METODO NUMERICO

DESARROLLO DEL MODELO

aci

bc1

cI

dc2

cII

ec3

cIII

EXPLICACION

� En la primera capa se mezcla una cantidad neta deagua de riego (a) cuya concentración salina es cicon una cantidad (b) de la solución del suelo quecon una cantidad (b) de la solución del suelo quetiene una salinidad c1.La concentración del aguaque percola de esta capa a la segunda capa clpuede expresarse por la siguiente ecuación:

� cl=(aci+bc1)/(a+b)

OTRAS CAPAS

� Para una percolación constante (a),entonces cII� será:� cII=(acI+dc2)/(a +d)� Si las capas tienen el mismo espesor y la� Si las capas tienen el mismo espesor y la

misma retención de humedad ,las cantidadesde humedad de cada capa son idénticas eiguales al volumen de humedad a capacidad decampo, Ws.

OBSERVAR QUE SE HA SUPUESTO UN COEFICIENTE DE EFICIENCIA DE

LAVADO DE SALES IGUAL A 1. SIN EMBARGO LA CANTIDAD NETA DE AGUA

PUEDE MODIFICARSE POR LA EFICIENCIA DE LAVADO fi , QUE PUEDE

SER DIFERENTE EN CADA CAPA. SER DIFERENTE EN CADA CAPA.

EJEMPLO DE EVALUACION

� SUELO ARCILLOSO SALINO CON TRESCAPAS. LA LABORABLE CON 25 CM DEESPESOR , LA SEGUNDA CAPA CONESPESOR , LA SEGUNDA CAPA CONESTRUCTURA PRISMATICA DE 25 CM DEESPESOR Y LA TERCERA , BASTANTEARCILLOSA, CON 50 CM DE ESPESOR.

OTROS DATOS

� VALORES INICIALES DE CONDUCTIVAD ELECTRICA EN EL EXTRACTO DE

� CONTENIDO DE HUMEDAD A CAPACIDAD DE CAMPO EN VOLUMEN : 40%. Esto quiere decir que la EXTRACTO DE

SATURACION:� CE1 : 7,8 ; CE2 : 9 y CE3 :15

dS/m� Conductividad eléctrica del

agua de riego : CEi = 0,4 dS/m

40%. Esto quiere decir que la humedad en las tres capas es : 100, 100, y 200 mm respectivamente.

� Coeficiente de lavado de sales , f1 para las dos primeras capas igual a 0,4 y para la tercera capa , f2, 0,9.

a

f1 a ci

b1c1

f1acI

b2c2

(f2 – f1)f1acII

b3c3

f2acIII(1-f2)aci

ECUACIONES TEORICAS DEL MODELO

� cI = (f1 a ci + b1 c1 ) / ( f1 a + b1 )

cII = (f1 a cI + b2 c2 ) / (f1 a + b2)� cII = (f1 a cI + b2 c2 ) / (f1 a + b2)

� cIII = (f1acII +(f2-f1)aci + b3c3)/(f2a + b3)

Considerando intervalos de lavado de 100 mm

� ENTONCES:

cI= (f1 ci + c1) / (f1 +1)� cI= (f1 ci + c1) / (f1 +1)

� cII= (f1 cI + c2) / (f1 +1)

� cIII= (f1cII +(f2-f1)ci +2c3) / (f2 +2)

Descensos teóricos de la conductividad eléctrica (CEe dS/m) en función de la

Cantidad de lavado

Profundidad

de la capa

cm

CE inicial

dS/m

Cantidad de agua de lavado (mm)

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1200

0-25 7,8 5,69 4,18 3,10 2,33 1,78 1,38 1,10 0,90 0,76 0,66 0,58

25-50 9,0 8,05 6,95 5,85 4,84 3,96 3,23 2,62 2,13 1,74 1,43 1,19

50-100 15,0 11,52 8,97 7,06 5,61 4,48 3,61 2,92 2,37 1,95 1,61 1,34

ALGUNOS CALCULOS

� cI = (0,4*0,4) + 7,8 / (0,4 + 1) = 5,69

�

cII =((0,4*5,69) + 9,0)/ (0,4+1) = 8,05� cII =((0,4*5,69) + 9,0)/ (0,4+1) = 8,05

� cIII =((0,4*8,05)+(0,9-0,4)*0,4 +(2*15)/

� (0,9 +2)

� cIII = 11,52

( ) ( )

( )21

2*21*1

QQ

QCQCCEr

+

+=

CEr= conductividad eléctrica resultante de la diluciónC1= conductividad eléctrica de la fuente 1Q1= volumen de la fuente 1C2= conductividad eléctrica de la fuente 2Q2= volumen de la fuente 2

EJEMPLO

� Un agricultor está regando maíz con una agua de un canalque tiene una salinidad de 0,23 dS/m y es capaz deconseguir una fracción de lavado de 0,15 con buenasprácticas de riego. Le gustaría expandir el área de riego,prácticas de riego. Le gustaría expandir el área de riego,pero no tiene disponible mas agua del canal. Tiene unpozo disponible, pero su salinidad es de 3,6 dS/m. A el legustaría saber si puede expandir el área de riego si mezclalas dos aguas. El valor de salinidad en el agua para elmaíz para obtener 90% de rendimiento y una fracción delavado de 15%, es de 1,7dS/m.

Continuación

� CEr= 1,7dS/m

� C1= 0,23dS/m

� C2= 3,6dS/m� C2= 3,6dS/m

� Q1+ Q2= 1

� Entonces:

( ) ( )

21

6,3*223,0*17,1

QQ

QQ

+

+=

Continuación

� Si Q1 + Q2 =1 entonces Q1= 1- Q2

( )[ ] ( )6,3*223,0*217,1 QQ +−=

1,7 = 0,23- 0,23Q2 +3,6Q2

1,7- 0,23= 3,37Q2

Q2= 1,47/ 3,37

Q2= 0,44 y Q1 = 0,56

Expande el área en 44%, si diluye el agua del pozo

Table 10 WATER QUALITY FROM BLENDED CANAL AND WELL WATER 1

Canal Water used(percent)

ECw(dS/m)

SARMixing Ratio(Well water/Canal water)

0 3.6 17.8 -

20 2.9 15.4 4 : 1

25 2.8 14.8 3 : 1

33 2.5 13.6 2 : 1

50 1.9 11.2 1 : 1

66 1.4 8.3 1 : 266 1.4 8.3 1 : 2

75 1.1 6.8 1 : 3

80 0.9 5.7 1 : 4

90 0.6 3.3 1 : 9

95 0.4 2.0 1 : 19

100 0.23 0.5 -1 The data from the water analysis is:

ECw(dS/m)

Ca(me/l)

Mg(me/l)

Na(me/l)

HCO3(me/l)

Cl(me/l)

SO4(me/l)

SAR

Canal water 0.23 1.41 0.54 0.48 1.8 0.29 0.17 0.5

Well water 3.60 2.52 4.0 32.0 4.5 25.1 8.9 18.0

Problema de infiltración

� Existe un problema de infiltración cuando el aguade riego no penetra la superficie del suelo consuficiente rapidez, entre riego y riego, de modosuficiente rapidez, entre riego y riego, de modoque no llena al suelo y el cultivo sufre por escasezde agua.

Causas del problema de infiltración

� Naturales:

1. Textura

Estructura2. Estructura

3. Composición química e la solución del suelo.

4. Altas precipitaciones

Causas del problema de infiltración

� Inducidas

1. Calidad del agua de riego

Labores agrícolas2. Labores agrícolas

Consecuencias del problema de infiltración

� Déficit de agua para el cultivo.

� Encostramiento del suelo.

Pobre germinación de los cultivos.� Pobre germinación de los cultivos.

� Carencia de aireación en el suelo.

� Enfermedades de las plantas y las raices.

� Presencia de malezas y mosquitos

Evaluación del problema de infiltración en el agua de riego

� Concentración de sales

Relación de sodio con respecto al calcio y al � Relación de sodio con respecto al calcio y al magnesio

Afectación de la tasa de infiltración relativa respectoal contenido de sales y la RAS del agua de riego

Relación de adsorción de sodio, RAS

++++

+

+=

MgCa

NaRAS

2+ MgCa

Todos los iones en meq/l

RAS ajustada, RASadj.

.+++

+

+=

MgCa

NaRASadj

2+ MgCa x

Todos en meq/l

Salinity of applied water (ECw)(dS/m)

0.1 0.2 0.3 0.5 0.7 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0 6.0 8.0

.05 13.20 13.61 13.92 14.40 14.79 15.26 15.91 16.43 17.28 17.97 19.07 19.94

.10 8.31 8.57 8.77 9.07 9.31 9.62 10.02 10.35 10.89 11.32 12.01 12.56

.15 6.34 6.54 6.69 6.92 7.11 7.34 7.65 7.90 8.31 8.64 9.17 9.58

.20 5.24 5.40 5.52 5.71 5.87 6.06 6.31 6.52 6.86 7.13 7.57 7.91

.25 4.51 4.65 4.76 4.92 5.06 5.22 5.44 5.62 5.91 6.15 6.52 6.82

.30 4.00 4.12 4.21 4.36 4.48 4.62 4.82 4.98 5.24 5.44 5.77 6.04

.35 3.61 3.72 3.80 3.94 4.04 4.17 4.35 4.49 4.72 4.91 5.21 5.45

.40 3.30 3.40 3.48 3.60 3.70 3.82 3.98 4.11 4.32 4.49 4.77 4.98

.45 3.05 3.14 3.22 3.33 3.42 3.53 3.68 3.80 4.00 4.15 4.41 4.61

.50 2.84 2.93 3.00 3.10 3.19 3.29 3.43 3.54 3.72 3.87 4.11 4.30

.75 2.17 2.24 2.29 2.37 2.43 2.51 2.62 2.70 2.84 2.95 3.14 3.28

1.00 1.79 1.85 1.89 1.96 2.01 2.09 2.16 2.23 2.35 2.44 2.59 2.71

Ratio of HCO3/C

a

1.00 1.79 1.85 1.89 1.96 2.01 2.09 2.16 2.23 2.35 2.44 2.59 2.71

1.25 1.54 1.59 1.63 1.68 1.73 1.78 1.86 1.92 2.02 2.10 2.23 2.33

1.50 1.37 1.41 1.44 1.49 1.53 1.58 1.65 1.70 1.79 1.86 1.97 2.07

1.75 1.23 1.27 1.30 1.35 1.38 1.43 1.49 1.54 1.62 1.68 1.78 1.86

2.00 1.13 1.16 1.19 1.23 1.26 1.31 1.36 1.40 1.48 1.54 1.63 1.70

2.25 1.04 1.08 1.10 1.14 1.17 1.21 1.26 1.30 1.37 1.42 1.51 1.58

2.50 0.97 1.00 1.02 1.06 1.09 1.12 1.17 1.21 1.27 1.32 1.40 1.47

3.00 0.85 0.89 0.91 0.94 0.96 1.00 1.04 1.07 1.13 1.17 1.24 1.30

3.50 0.78 0.80 0.82 0.85 0.87 0.90 0.94 0.97 1.02 1.06 1.12 1.17

4.00 0.71 0.73 0.75 0.78 0.80 0.82 0.86 0.88 0.93 0.97 1.03 1.07

4.50 0.66 0.68 0.69 0.72 0.74 0.76 0.79 0.82 0.86 0.90 0.95 0.99

5.00 0.61 0.63 0.65 0.67 0.69 0.71 0.74 0.76 0.80 0.83 0.88 0.93

7.00 0.49 0.50 0.52 0.53 0.55 0.57 0.59 0.61 0.64 0.67 0.71 0.74

10.00 0.39 0.40 0.41 0.42 0.43 0.45 0.47 0.48 0.51 0.53 0.56 0.58

20.00 0.24 0.25 0.26 0.26 0.27 0.28 0.29 0.30 0.32 0.33 0.35 0.37

30.00 0.18 0.19 0.20 0.20 0.21 0.21 0.22 0.23 0.24 0.25 0.27 0.28

Manejo del problema de infiltración causado por el agua de riego

� Enmiendas al agua y al suelo

� Dilución de agua provenientes de varias fuentes.

Arado y subsolado.� Arado y subsolado.

� Residuos orgánicos

� Manejo del riego

Enmiendas al agua y al suelo

� Yeso� Enmiendas formadoras de ácidosNinguna de estas causaran ningún efecto si el Ninguna de estas causaran ningún efecto si el

problema de infiltración se debe a:1. Textura adversa.2. Compactación del suelo3. Capas impermeables4. Nivel freático alto

Ejercicio

� Preparar una breve exposición sobre las enmiendas y su uso en las zonas de riego con problemas de infiltración.infiltración.

A low salinity water (ECw = 0.15 dS/m) is being used for irrigation of citrus.

Infiltration problems have been experienced in the past causing oxygen stress in

the citrus trees. The cause has been attributed to water ponding on the soil

surface for extended periods of time. Since the critical time of fruit set is taking

place, it was decided to add gypsum to the irrigation water to increase infiltration

and reduce waterlogging and oxygen stress. A 5 hectare area needs an irrigation

depth of 100 mm. The gypsum available is 70 percent pure and an increase of 2

me/l of calcium is desired in the water. How much gypsum should be used?

Given:ECw = 0.15 dS/m

Area = 5 ha

Gypsum =70 percent pure

Gypsum =pure

Total water requirement = 500 hectare mm = 5000 m3

1 milliequivalent per litre of calcium = 86 kg of 100% gypsum per 1000 m3 of water

Explanation:

The amount of 100 percent gypsum needed to supply 2 me/l of Ca in 5000 m3 of water can be found by:

1.

1 me/l (Ca) = 86 kg (100% gypsum)/1000 m3

2.

For 1 me/l (Ca) in 5000 m3

1 me/l (Ca) = 5 × 86 = 430 kg of 100% gypsum

3.

For 2 me/l (Ca) in 5000 m3

2 me/l (Ca) = 430 kg × 2 = 860 kg of 100% gypsum

4.

Since the gypsum is only 70% pure, the amount of gypsum needed is found by (860 × 100) ÷ 70 = 1230 kg of 70% pure gypsum

A finely ground gypsum is best for water applications. Therefore the total quality of gyspum needed to supply 2 me/l of calcium in the 5000 m3 of water is 1230 kg of 70% pure gypsum.