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Clasificación de Aguas para Riego Agrícola

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El desarrollo de la agricultura está basado en la disponibilidad de agua que exista, tanto en cantidad como calidad. La calidad de agua es importante para determinar las láminas de riego, frecuencia de riego y tratamientos a realizarle para un mejor aprovechamiento. En los campos agrícolas factores como clima, estructura física del suelo, mineralogía de arcillas, sistema de producción o cultivo establecido determinan el nivel de restricción que puede tener cierto tipo de agua. Por lo anterior, se considera que los criterios para clasificar el agua no deben ser tan rígidos y deben basarse en las condiciones propias de cada caso.

Parámetros de clasificación del agua

Las principales variables utilizadas para clasificar la calidad del agua desde una perspectiva agrícola son:

Salinidad. Parámetro que se mide mediante la conductividad eléctrica (CE) y que se reporta como dS/m. También se puede reportar como sólidos disueltos totales (TDS) y se reporta en mg/L. En la práctica para manejar aguas con elevadas concentraciones de sales, es necesario dar los riegos con mayor frecuencia y un ligero excedente (depende de la magnitud de la salinidad y del cultivo) que ayude a remover el exceso de sales. Un mal manejo de aguas con alta concentración de sales puede ocasionar baja disponibilidad de agua para los cultivos y por lo tanto disminución en el rendimiento. Las condiciones específicas de cada sitio juegan un papel importante para predecir el riesgo que existe de salinizar un suelo al utilizar agua con altas concentraciones de sales, ya que condiciones de limitada precipitación o lluvias erráticas y escasas resultan más riesgosas que en aquellas donde la precipitación está por arriba de 600 mm. En la actualidad con el riego por goteo y cultivos hidropónicos bajo invernadero es posible obtener rendimientos aceptables con aguas salinas, siempre y cuando sean manejados

Figura 1. El uso o no de un agua en la agricultura dependerá de su calidad y el cultivo que se pretenda establecer.

Fuente: Intagri, 2014.

adecuadamente los bulbos de humedad. El cultivo a establecer influye mucho debido a que el uso o no de un tipo de agua sobre él dependerá de su tolerancia a las sales. También es importante considerar el método de riego, pues el riego por aspersión con agua elevada en bicarbonatos y cloruros afecta más al cultivo que si estas mismas se aplicaran por goteo o gravedad.

Sodicidad. Generalmente la sodicidad se expresa mediante la RAS (relación de adsorción de sodio). La RAS nos da idea del peligro potencial que significa un exceso de sodio sobre el calcio y magnesio. Sin embargo, la sodicidad puede expresarse también mediante la RAS ajustada, la cual toma en cuenta el contenido total de sales y la presencia de bicarbonatos, los cuales si no se eliminan pueden precipitar el calcio y esto coadyuva a que el problema del sodio se incremente. Tanto la RAS como la RAS ajustada se expresan en meq/L. La RAS ajustada es más precisa y recomendable al momento de clasificar el agua de riego en cuanto al riesgo de sodificación del suelo. La manera de resolver problemas por sodicidad es mediante la adición de calcio o formador de calcio, ya sea al suelo o al agua.

Cuadro 1. Parámetros para clasificar el agua de riego para uso agrícola de acuerdo a su nivel de salinidad y sodicidad. Fuente: Ayers y Wescot, 1985.
Parámetro de calidad	Unidades	Grado de Restricción de Uso
Parámetro de calidad	Unidades	Ninguno	Leve a moderado	Severo
Salinidad
Conductividad Eléctrica (CE)	dS/m	<0.7	0.7-3.0	>3.0
Sólidos Disueltos Totales (TDS)	mg/L	<450	450-2000	>2000
Sodicidad (Efecto sobre infiltración) --------------------CE (dS/m)------------------
RAS= 0-3		>7.0	0.7-0.2	<0.2
RAS= 3-6		>1.2	1.2-0.3	<0.3
RAS= 6-12		>1.9	1.9-0.5	<0.5
RAS= 12-20		>2.9	2.9-1.3	<1.3
RAS= 20-40		>5.0	5.0-2.9	<2.9

Toxicidad por iones específicos. Un problema de toxicidad difiere de uno de salinidad debido a que su efecto ocurre dentro de la planta y no es consecuencia de un déficit hídrico. En este sentido, las plantas absorben los iones y los acumulan en sus tejidos; cuando esta acumulación excede ciertos niveles se presenta un daño y la magnitud dependerá de la concentración, el tiempo, la sensibilidad del cultivo y el uso del agua por parte de la planta. El daño puede ser ocasionado por un ion o por la combinación con otros. Los iones más comunes en el agua son cloruros, sodio y boro.

Sodio. Además del daño estructural que causa en los suelos (defloculación), también puede causar toxicidad en el cultivo ya que compite con otros iones, como potasio, durante la absorción de nutrientes por las raíces y al acumularse en las hojas de algunos cultivos. Debe considerarse el cultivo a establecer al momento de interpretar este parámetro debido a que cada uno de ellos tiene un grado de tolerancia distinta al sodio. Asimismo, debe tomarse en cuenta el sistema de riego, pues en los sistemas por aspersión el sodio tiene un efecto tóxico directo sobre la hoja.

Cuadro 2. Restricciones del agua para uso agrícola de acuerdo al nivel de iones específicos. Fuente: Nakayama, 1982; Ayers y Wescot, 1985.
Parámetro de calidad	Unidades	Grado de Restricción de Uso
Parámetro de calidad	Unidades	Ninguno	Leve a moderado	Severo
Sodio (RAS)
Riego por gravedad o goteo	RAS	<3.0	3.0-9.0	>9.0
Riego por aspersión	RAS	<3.0	>3.0	---
Bicarbonatos
Riego por gravedad o goteo	meq/L	<1.5	1.5-8.5	>8.5
Riego por aspersión	meq/L	<0.6	0.6-3.0	>3.0
Cloruro
Riego por gravedad o goteo	meq/L	<4.0	4.0-10.0	>10.0
Riego por aspersión	meq/L	<3.0	3.0-5.0	>5.0
Boro	mg/L	<0.7	0.7-3.0	>3.0
Para fines de riego por goteo
Manganeso	mg/L	<0.1	0.1-1.5	>1.5
Hierro	mg/L	<0.1	0.1-1.5	>1.5
Sulfuro de hidrógeno	mg/L	<0.5	0.5-2.0	>2.0
Nitratos (N-NO₃^-)	mg/L	<5.0	5.0-30	>30

Cloro. Presenta efectos tóxicos cuando se encuentra en altas concentraciones. Sin embargo, la susceptibilidad de los cultivos dependerá de la variedad o patrón (en el caso de frutales) que se utilice. Al igual que sodio, es importante el sistema de riego debido a que el efecto negativo que causa el cloro en el follaje es de manera directa cuando se emplea riego por aspersión que cuando se utiliza riego por goteo o gravedad. Incrementar los niveles de nitratos en el agua reduce la entrada de cloro a la planta.

Boro. Es un elemento esencial, pero que en elevadas concentraciones resulta tóxico para las plantas. Los cultivos tienen distintos niveles de tolerancia a este elemento donde por ejemplo cultivos como aguacate o cebolla son más sensibles que el tomate o el esparrago.

Carbonatos y bicarbonatos. Estos compuestos al encontrarse en altas concentraciones deben ser eliminados mediante la adición de ácidos (sulfúrico, nítrico o fosfórico) hasta llegar a un pH de 6.0. Una forma práctica para hacer una curva de titulación y determinar la cantidad de ácido a utilizar consiste en utilizar 100 L de agua y a esta adicionar de 1 a 3 mL de ácido y medir el pH, esto se repite hasta obtener el valor deseado, al final se suma la cantidad de ácido utilizado. En base a eso se calcula la cantidad de ácido a utilizar por metro cúbico de agua (ver más).

Nitratos. Aguas con altos niveles de este anión indican que debe reprogramarse la fertilización nitrogenada, reduciendo las cantidades y procurando balancear los otros nutrimentos. También deben considerarse cultivos que no acumulen excesivamente este elemento en sus tejidos. De igual forma, es indicador de posibles problemas por taponamiento en tuberías por crecimiento de vegetación en ellos.

Potencial de taponamiento. La calidad del agua está estrechamente relacionada con los problemas de taponamiento de los sistemas de riego ya sea de forma total o parcial, lo cual trae como consecuencia una desuniformidad en la aplicación y mayores costos operacionales. Los problemas por taponamiento pueden ser físicos (arena, materia orgánica, etc.), químicos (óxidos, silicatos, sulfuros de metales pesados, etc.) o biológicos (bacterias o algas). De forma general estos factores actúan interrelacionados, ocasionando que el problema se agrave más.

Cuadro 3. Potencial de taponamiento del agua de uso agrícola en sistemas de riego por goteo. Fuente: Nakayama, 1982.
Problema potencial	Unidades	Grado de Restricción de Uso
Problema potencial	Unidades	Ninguno	Leve a moderado	Severo
Físico
Sólidos en suspensión	mg/L	<5.0	50-100	>100
Químico
pH	--	<7.0	7.0-8.0	>8.0
Sólidos disueltos	mg/L	<500	500-2,000	>2,000
Biológico
Poblaciones bacteriana	Nº max/mL	<10,000	10,000-50,000	>50,000

Entender cada uno de los parámetros evaluados necesarios para clasificar el agua permite a grandes rasgos restringir o permitir su uso, así como determinar las técnicas más apropiadas para su manejo cuando la calidad del agua sea restrictiva. La importancia que reviste en contar con una clasificación de agua para el riego agrícola, está basado en el efecto que tiene esta sobre las propiedades de la solución del suelo al entrar en interacción con el suelo. Es importante que se verifique la calidad del agua cada 3 o 4 años de la fuente de agua para monitorear si existen cambios que puedan afectar negativamente a los cultivos, ya que el abatimiento de las fuentes de agua tiende a incrementar la concentración de sales, sodio y/o bicarbonatos.

Para conocer más detalles sobre este tema, así como la determinación de cada uno de los parámetros expuestos, acude al “Taller de Calidad del Agua para Riego” El cual se llevará a cabo en Guadalajara, Jalisco los días 25 y 26 de enero de 2018. Impartido por el experto Dr. Salvador Ruiz Carvajal.

Cita correcta de este artículo

INTAGRI. 2018. Clasificación de Aguas para Riego Agrícola. Serie Agua y Riego. Núm. 20. Artículos Técnicos de INTAGRI. México. 5 p.

Fuentes consultadas

Castellanos, R.J.Z. 2000. Manual de Interpretación de Suelos y Aguas. Ed. Intagri. Gto. México. 189 p.
García, O. A. 2012. Criterios Modernos para Evaluación de la Calidad del Agua para Riego (Primera Parte). Informaciones Agronómicas de Hispanoamérica. 6: 27-36 p.
García, O. A. 2012. Criterios Modernos para Evaluación de la Calidad del Agua para Riego (Segunda Parte). Informaciones Agronómicas de Hispanoamérica. 7: 26-34 p.
Olías, M.; Cerón, J.C.; Fernández, I. 2005. Sobre la Utilización de la Clasificación de las Aguas de Riego del U.S. Laboratory Salinity (USLS). Geogaceta. 37: 111-113.