Efectos del riego sobre algunas propiedades químicas y físicas de un suelo salino en recuperación de las Marismas del Guadalquivir

Abstract

Las Marismas del Guadalquivir, situadas en el suroeste de la península Ibérica, ocupan una extensión de aproximadamente 140.000 ha. Están formadas por la acumulación de material fino arrastrado por el río Guadalquivir hasta un gran estuario formado en la Era Diluvial. Los sedimentos, originados por formaciones Miocénicas y Triásicas en las cuencas media y alta del río, son principalmente margas calizas y en algunos casos yesosas. Los materiales que forman las márgenes del río son los típicos de sedimentos depositados a diferentes niveles (Leyva, 1976). Los sedimentos más recientes se han depositados en depresiones y zonas bajas, donde se producen fenómenos de estancamiento de aguas de escorrentía enriquecidas con sales por evaporación. Debido a ello, el suelo de las Marismas toma las características de salino y sódico. OBJETIVOS Los objetivos del presente trabajo se resumen en los siguientes puntos: 1. Caracterización físico-química de un suelo perteneciente a la zona en recuperación de las Marismas del Guadalquivir. 2. Estudio comparativo entre el estado de salinidad actual de este suelo y el mismo 10 años antes. 3. Estudio comparativo de la evolución físico-química de la salinidad del suelo y del movimiento del agua en condiciones de cultivo y no cultivado. 4. Estudio de la evolución físico-química de la salinidad del suelo y del movimiento del agua bajo dos sistemas diferentes de riego. 5. Aplicación de un modelo que permite estimar la salinidad real del suelo a partir de datos obtenidos en laboratorio sobre muestras alteradas. CONCLUSIONES Las conclusiones del presente trabajo se resumen en los siguientes puntos: 1. El Sector B-XII de la zona recuperada de las Marismas del Guadalquivir presenta una gran homogeneidad en lo que respecta a su granulometría, composición mineralógica de la fracción arcilla, contenido en materia orgánica de la capa superficial y salinidad según la profundidad. La parcela experimental es representativa de la zona en estudio. 2. El suelo se puede clasificar según su textura como arcilloso, con unos valores medios de 67,9% de arcilla, 31,9% de limo y 0,1% de arena. Su densidad aparente está fuertemente influída por el contenido de agua. Ambos factores son la causa del sistema de grietas interconectadas en profundidad y la macroporosidad que presenta el suelo, que a su vez condicionan el movimiento de agua y sales en el mismo. 3. La composición mineralógica de la fracción arcilla es principalmente de ilitas alteradas (75%9, esmectitas (15%), caolinita (10%) e interestratificados. 4. El contenido medio en materia orgánica de la capa superficial es de 1,2%. 5. La salinidad del suelo aumenta con la profundidad, manteniéndose en los primeros 60 cm en valores aceptables para cultivos resistentes a las sales. 6. Los valores obtenidos para la granulometría, composición mineralógica de la fracción arcilla y contenido en materia orgánica concuerdan con los obtenidos en la misma zona en trabajos realizados en 1980. 7. La salinidad del suelo al comienzo del trabajo, determinada sobre extractos 1:5 suelo:agua, presenta valores claramente inferiores a los obtenidos por Moreno en 1980, lo cual prueba la efectividad del drenaje y el riego en el proceso de recuperación del suelo. 8. La salinidad del suelo se ve claramente afectada por la presencia de los drenes, presentando siempre valores inferiores en las proximidades del dren, lo que prueba de nuevo la utilidad de dicho sistema de recuperación del suelo. 9. Los iones solubles predominantes en el suelo son Na+ y Cl-. A partir de 30 cm, estos iones constituyen más del 70% de los iones solubles. En la capa superficial, debido a la práctica de enmiendas con yeso, el SO42- y el Ca2+ juegan un papel importante constituyendo respectivamente el 47 y 22% de los iones solubles. Excepto en este caso, el Mg2+ es el segundo catión predominante, presentando a partir de los 30 cm valores superiores a los de Ca2+ y alrededor del 14% en todas las profundidades. 10. A partir de los datos de SAR obtenidos a través de los análisis de extractor de pasta saturada y de ESP, el suelo puede clasificarse como salino-sódico a partir de 30 cm de profundidad, y no salino-sódico en sus primeros 30 cm. 11. Respecto a la composición del complejo de intercambio, el K constituye un 10% del mismo y no presenta variación en profundidad. El Mg tampoco varía con la profundidad manteniéndose entre el 35 y 40% en todo el perfil. El Ca presenta una tendencia clara a disminuir con la profundidad pasando del 45% en superficie al 20% a 90 cm. El Na presenta la tendencia inversa al Ca, pasando de valores inferiores al 5% a superiores a 25%. El dren afecta ligeramente al complejo de intercambio dando mayores porcentajes de Ca y menores de Na. El Mg y el K no se ven afectados. Los valores de Na intercambiable comparados por profundidades son claramente inferiores a los que se obtuvieron en 1980. La descodificación del suelo también ha estado favorecida por el carbonato cálcico natural del suelo y las enmiendas con yeso. 12. Los valores de la capacidad de intercambio catiónica determinada con NH4+ oscilan entre 20 y 23 mmolc/100g de suelo, y determinada con Na+ entre 25 y 30 mmolc/100 g lo que concuerda con los valores obtenidos en 1980. 13. El agua de riego utilizada durante los periodos de cultivo corresponde a una calidad C3-S1, altamente salina y baja en sodio, adecuada para el lavado de suelos salino-sódicos, pues evita la alcalinización del suelo y favorece su permeabilidad. 14. El agua de riego y la frecuencia de los mismos mantienen la solución del suelo de la capa superficial en valores de salinidad adecuados para el cultivo. Aún cuando los riesgos también afectan a las capas inferiores, la presencia de una capa freática altamente salina provoca la resalinización del suelo entre los distintos riesgos de una campaña. 15. En condiciones normales y ausencia de aportes de agua, el nivel freático se encuentra situado ligeramente por debajo de la altura de los drenes. Este nivel está fuertemente influenciado por los aportes de agua, tanto precipitación como riego, así como por la posición de los drenes y la distancia al canal de drenaje. Debido a la irregularidad de la permeabilidad del suelo, se producen capas de agua freática colgadas por encima de los drenes. 16. La salinidad del agua de la capa freática es muy alta. La salinidad de las capas freáticas colgadas puede ser muy variable debido a su dilución por el agua de riego que se introduce a través de las grietas del suelo. También existen gradientes de concentración de sales dentro de la capa freática real. Su composición se aproxima a la del agua extraída del suelo en las capas más profundas. 17. La respuesta del drenaje al riego es rápida debido al transporte de agua por las grietas que se producen en la parte superior del perfil. Estas grietas son motivadas por la pérdida de agua del terreno por evapotranspiración o drenaje, y su formación está favorecida por el alto contenido en arcilla del suelo y el subsolado anual. El hidrograma del drenaje presenta, en general, un rápido ascenso hasta alcanzar un máximo, y una lenta recesión durante varios días. La evolución de la salinidad de las aguas drenadas es inversa a la del caudal. Las primeras aguas drenadas no lavan prácticamente sales debido a que el agua de riego se infiltra por las grietas y macroporos, mientras que las últimas son las de mayor salinidad. 18. El efecto inmediato de los riegos, tanto por aspersión como por surcos, en la salinidad de la solución del suelo es una disminución de la concentración de sales a todas las profundidades. En el caso del riego por aspersión, el descenso de concentración se prolonga durante varios días debido a un proceso lento de redistribución del agua desde las grietas y poros del suelo hasta el centro de los agregados del mismo. En el riego por surcos la reslinización comienza antes por ser inmediata la redistribución del agua en la matriz del suelo. 19. Respecto al efecto de los riegos en el contenido de agua del suelo, en el caso de riego por aspersión se observa un aumento brusco del mismo inmediatamente después de producirse éste a las profundidades de 30 y 60 cm, al igual que en el riego por surcos, y un ligero aumento a 90 cm que no se observa en el riego por surcos, probablemente debido a la menor cantidad de agua utilizada. Mientras que en ambos casos la capa superficial sufre un periodo de desecación que se prolonga hasta el siguiente episodio de riego, en el riego por aspersión las capas intermedia y profunda se desecan hasta el día 8 después del riego y luego experimentan un aumento en el contenido de agua. El mismo efecto se observa en la capa intermedia en el caso de riego por surcos, pero tras tan solo tres días de desecación y no se observa a 90 cm. Este hecho es explicable debido al gradiente de humedad que se forma en el suelo, que provoca un ascenso capilar del agua de la capa freática. 20. Respecto al efecto de los riegos en la salinidad del suelo, estudiada a través del contenido en Na+ del mismo, las diferencias entre la posición de dren e interdren solo son significativas a partir de 30 cm de profundidades excepto a 90 cm en el caso de riego por surcos, en el que no se aprecia el efecto del riego hasta varios días después. En el caso de riego por aspersión, en la capa superficial la salinidad se mantiene baja durante varios días mientras que en el riego por surcos la resalinización comienza antes. Los niveles de salinidad obtenidos en todo el perfil en ambos riegos son similares. 21. El lavado inmediato de las sales tras los riegos por aspersión y por surcos estimado a través de la salinidad de las aguas drenadas o a partir de muestras extraídas del suelo es aproximadamente el mismo en ambos casos, afectando en el riesgo por surcos solo a los primeros 60 cm de profundidad. 22. Mediante la aplicación del modelo EXPRESO se puede obtener la composición de la solución del suelo y la del complejo de intercambio in situ a partir de datos obtenidos en el laboratorio en extractos de suelo diluidos.