La desalinización del suelo consiste en reducir la concentración de sales solubles y sodio en la zona radicular, restablecer la permeabilidad y favorecer el drenaje mediante una combinación de diagnóstico, manejo del agua, lixiviación, mejora estructural, corrección química y selección de cultivos. La estrategia más eficaz depende de la causa de la salinidad, la calidad del agua de riego, el drenaje, el nivel freático y la conductividad eléctrica del suelo.
La salinidad no se corrige simplemente aplicando más agua: primero hay que comprobar que el suelo pueda drenar, utilizar agua de buena calidad, calcular la lixiviación necesaria y controlar periódicamente la conductividad eléctrica y la composición de las sales. Cuando existe sodio intercambiable, los correctores cálcicos pueden ayudar a desplazarlo del complejo de cambio, pero el calcio liberado debe ser evacuado mediante un drenaje adecuado.
Qué es la salinidad del suelo
La salinidad del suelo es una acumulación excesiva de sales solubles en agua. Normalmente, se trata de sal de mesa NaCl (cloruro sódico). La lista es mucho más extensa e incluye diversos compuestos de sodio, potasio, calcio, magnesio, sulfatos, cloruros, carbohidratos y bicarbonatos.
La salinidad en suelos agrícolas se define como el alto nivel de sal en el suelo. La salinidad es un factor importante que amenaza la capacidad de los cultivos agrícolas para soportar el crecimiento creciente de la población y es uno de los mayores problemas mundiales en la actualidad debido al daño que causa a las tierras cultivables y, por lo tanto, la perturbación resultante en el uso de la tierra.
En general, las tierras salinas se clasifican en salinas, sódicas y salino-sódicas, en función de su contenido. La distinción es importante porque la presencia de sales solubles y la acumulación de sodio pueden producir problemas distintos: la primera aumenta el estrés osmótico, mientras que el segundo deteriora especialmente la estructura y la permeabilidad del suelo.
Cómo identificar un suelo salino
Un suelo es salino si presenta altos niveles de sales solubles. Una forma efectiva de medir esto es mediante una prueba de conductividad eléctrica.
La salinización del suelo puede apreciarse visualmente analizando la superficie, la velocidad de infiltración del agua y el estado de la vegetación. A medida que la salinidad del suelo aumenta, los signos se agravan. Por ejemplo, un ligero blanqueamiento en la superficie se transforma en cristales de sal bien definidos.
Aparte de los cambios visuales, hay indicadores indirectos de una concentración extra de sal y, por tanto, una alta salinidad del suelo. Estos indicadores son la peor calidad del agua o el comportamiento de los animales cuando el ganado se niega a beber agua debido a su sabor salado.
Indicadores en la superficie
- zonas húmedas y encharcamientos;
- blanqueamiento del suelo en las primeras etapas y cristales de sal en las últimas;
- aumento del nivel de agua en los surcos;
- suelos desnudos (donde las plantas no crecen debido a la salinidad del suelo);
- deterioro de carreteras, edificios, etc;
- círculos blancos u oscuros alrededor de las masas de agua.
Indicadores en la vegetación
- marchitamiento de las plantas;
- pérdida de cultivos;
- reducción de la biodiversidad;
- aparición de plantas tolerantes a la sal en la zona y su posterior dominancia.
Medición de la salinidad y la conductividad eléctrica
Aparte de la estimación visual, existen otros métodos para medir la salinidad del suelo, por ejemplo, evaluar la conductividad eléctrica de la tierra con dispositivos específicos. Al aumentar la concentración de sal en la solución, también aumenta su conductividad.
Otros métodos para determinar la salinidad del suelo muestran el porcentaje de sodio intercambiable o el índice de absorción de sodio. Además de las pruebas de laboratorio, el proceso de salinización del suelo se puede estimar en las tierras de cultivo o a distancia.
Los sensores de salinidad se utilizan en la medición de la salinidad superficial del suelo en el campo. Los satélites obtienen datos con las bandas SWIR y NIR para el análisis por teledetección de la absorción de agua y su posible correlación con la salinidad.
Interpretación de la conductividad eléctrica
| EC, dS/m | Nivel de salinidad | Efectos en los cultivos |
|---|---|---|
| 0-1 | Suelo libre de sales / no salino | Ningún efecto adverso causado por este problema. |
| 1-2 | Suelo pobre en sales | Algunos cultivos muy sensibles pueden ver cómo su rendimiento disminuye |
| 2-4 | Suelo moderadamente salino | Los cultivos sensibles a la salinidad pueden ver afectado en su rendimiento |
| 4-8 | Suelo salino | Casi todos los cultivos se ven afectado por esta condición de salinidad |
| 8-16 | Suelo muy salino | Sólo los cultivos altamente resistentes a la salinidad pueden crecer |
| >16 | Suelo extremadamente salino | Prácticamente ningún cultivo puede crecer de forma económicamente viable |
Los cultivos agrícolas más sensibles a la salinidad del suelo son el maíz, las fresas, los guisantes, las judías o el trébol; su rendimiento disminuye incluso con la más ligera salinidad. Un nivel moderado de salinidad del suelo provoca una disminución del rendimiento en cultivos como la colza, la cebada, el centeno o la avena.
Causas de la salinización del suelo
La salinización de los suelos se produce cuando se retienen sales solubles en la tierra. Ocurre de forma natural o debido a actividades antropogénicas inadecuadas, en particular las prácticas agrícolas.
Además, algunas tierras son inicialmente salinas debido a la escasa disolución y eliminación de sales. Las sales se transmiten a la superficie del suelo a través de transportadores capilares naturales y se cargan desde el agua subterránea salina, y posteriormente se acumulan debido a la evaporación del agua.
- climas secos y escasas precipitaciones, cuando el exceso de sales no se elimina;
- alta tasa de evaporación, que añade sales a la superficie del suelo;
- mal drenaje o encharcamiento, cuando las sales no son arrastradas por falta de agua que las transporte;
- riego con agua rica en sales, que incrementa el contenido de sales en las tierras;
- eliminación de la vegetación de raíces profundas y, como consecuencia, elevación del nivel freático;
- filtración desde los depósitos geológicos y penetración en las aguas subterráneas;
- aumento del nivel del mar cuando las sales marinas se filtran a tierras más bajas;
- brisas en las zonas costeras, que insuflan masas de aire salino a los territorios cercanos;
- penetración del agua de mar en la tierra, seguida de evaporación salina;
- aplicación inadecuada de fertilizantes, pues el exceso de nitrificación acelera e incrementa la salinidad del suelo.
La presencia de capas impermeables o poco permeables impiden el movimiento del agua hacia el fondo. La elevación del nivel del agua subterránea, que depende de la topografía del terreno, ya que asciende en el sector del suelo por la propiedad capilar, provocando la acumulación de sales en la zona radicular.
En tierras bajas, cercanas a la superficie del mar o mares adyacentes, el agua se desplaza hacia ellos como resultado de la presión hidráulica o en forma de pulverización. Las sales pueden ser transferidas por lixiviación de una tierra alta a otra más baja, o como resultado de la falta de asentamiento en la tierra de regadío industrial.
La transferencia de las sales a la tierra con el agua de riego se produce al pasar por los canales de agua disolviendo algunas sales. Las temperaturas más altas conducen a un aumento de la salinidad.
La erupción de volcanes se acompaña de la liberación de grandes cantidades de gases y vapores que contienen cloro y azufre, que contribuyen a la formación de salinidad de cloruros y sulfatos.
Efectos de la salinidad sobre las plantas y el suelo
El principal efecto de la salinidad del suelo sobre el crecimiento de las plantas es la alteración de la absorción de agua. Incluso con suficiente humedad en el suelo, los cultivos se marchitan y mueren debido a la incapacidad de absorber suficiente agua.
Uno de los primeros efectos negativos de la salinidad es la disminución de la capacidad de las plantas para absorber agua, incluso cuando hay abundante humedad en el suelo. Este fenómeno se debe a la presión osmótica que las sales ejercen, haciendo que las plantas tengan que «trabajar más» para absorber agua, lo que puede llevar al estrés hídrico.
Esta incapacidad para absorber el agua del suelo se denomina estrés osmótico. Tanto en estas circunstancias como en otras adversas, la vegetación muere debido a una sequía fisiológica que se manifiesta con colores parduscos, la caída de las hojas y el marchitamiento de los cultivos.
Otro efecto negativo de la salinidad del suelo en las plantas es el estrés iónico, que se produce debido a la presencia de iones nocivos, como el cloruro (Cl-) o el sodio (Na+). Además de su toxicidad, los iones de sodio interfieren en la absorción de otros iones importantes con carga positiva para el desarrollo de los cultivos (como el potasio o el calcio).
Desequilibrio nutricional
La presencia de sales en exceso puede ocasionar desequilibrios nutricionales en las plantas. Por ejemplo, un alto nivel de sodio puede interferir con la absorción de otros iones esenciales como potasio y calcio, comprometiendo así la salud del cultivo.
La salinidad del suelo también causa deficiencia de nitrógeno en las plantas, lo cual implica la reducción del contenido de clorofila en las hojas. La salinidad puede conducir a una reducción en la superficie de las hojas en crecimiento al reducir el número y las dimensiones de las células epidérmicas.
Los cambios metabólicos van desde la regulación de iones, así como materiales de construcción (reducen el estrés osmótico), enzimas antioxidantes, construcción de hormonas vegetales hasta la transformación de la vía de la fotosíntesis.
Daños en el crecimiento y el rendimiento
Tanto el estrés osmótico como el iónico pueden provocar la muerte de las plantas cultivadas. El efecto nocivo de la salinidad se puede observar en el nivel de toda la planta por su muerte o falta de altura, peso, masa viva y productividad.
Otras consecuencias negativas afectan sobre el crecimiento de semillas y plántulas, el crecimiento vegetativo general y formación de flores y frutos. En general, la respuesta de los cultivos a la salinidad del suelo depende de su variedad y especie, así como de otras condiciones, como su fase fenológica.
Por regla general, sufren más este problema durante la germinación y en las primeras etapas de crecimiento de las plantas, cuando son más vulnerables ante los problemas. Otro factor que modifica la tolerancia de los cultivos a la salinidad del suelo es la cantidad de sales en él. Cuanta más cantidad haya, más grave se considera la situación.
La exposición prolongada a suelos salinos resulta en un rendimiento de cultivo significativamente menor. Además, el contenido nutricional y el sabor del producto final pueden verse afectados.
Degradación de la estructura y la permeabilidad
La salinidad elevada puede degradar la estructura física del suelo, haciendo que se vuelva más compacto y menos permeable. Esto afecta negativamente la aireación del suelo y su capacidad para retener agua y nutrientes, creando un ciclo vicioso que puede ser difícil de romper.
Los efectos negativos de la salinidad sobre el suelo son principalmente: la pérdida de permeabilidad del suelo, el cambio de pH y el incremento de presión osmótica y conductividad.
La pérdida de permeabilidad del suelo es una de las primeras consecuencias de la presencia de una alta tasa de sales en la solución del suelo, las cuales modifican la porosidad del suelo que llegan a reducir la permeabilidad de forma drástica, tanto que en situaciones extremas afectan incluso a los suelos sueltos.
La pérdida de la permeabilidad es la causa de que se acumulen de forma sucesiva las sales residuales procedente del abonado, de las aguas de riego e incluso del propio suelo. Sucesivamente se producirán en el suelo variaciones en el pH porque se modifican los equilibrios salinos del suelo y la repercusión en la disponibilidad y asimilación de la mayoría de los nutrientes, será negativa o al menos se verá afectada.
Inevitablemente el aumento de la tasa salina comportará, también, el incremento de Presión Osmótica y de la Conductividad del propio suelo. Estos parámetros, tal como hoy los conocemos, son los responsables de graves situaciones de estrés en las plantas, que como consecuencia comportan la lignificación precoz del vegetal, el envejecimiento prematuro de la planta, la pérdida de desarrollo y de la productividad de los cultivos.
Daños en la microbiota, biodiversidad y ecosistemas
La salinidad también puede tener un impacto en la microbiota del suelo, que juega un papel clave en la descomposición de la materia orgánica y en la disponibilidad de nutrientes para las plantas. Un suelo salino puede inhibir la actividad de ciertos microorganismos beneficiosos, alterando el equilibrio del ecosistema del suelo.
Mientras que los suelos no salinos no afectan a los cultivos, los fuertemente salinos sólo son aptos para las especies tolerantes a la sal y las halófitas. Así, la salinidad del suelo reduce las variantes del ecosistema y amenaza sus condiciones normales de existencia.
Una reducción de la diversidad de la flora provoca, inevitablemente, una reducción también de la fauna al acortar las cadenas alimentarias y las zonas de hábitat. La salinización del suelo reduce la biodiversidad en ríos o lagos de agua dulce, reduciendo las poblaciones acuáticas únicamente a especies tolerantes a la sal.
Relación entre salinidad, erosión e inundaciones
La salinidad del suelo es un problema grave en sí mismo, pero rara vez viene solo. La salinidad provoca la humedad continua de la superficie de la tierra y la falta de cobertura debido a las malas condiciones de crecimiento de las plantas. Esto hace que las tierras sean muy propensas a la erosión.
El aumento del nivel freático debido a la salinización reduce la capacidad de infiltración de agua de la tierra. Con fuertes lluvias o la crecida de los ríos, los suelos no pueden hacer frente a esas grandes cantidades de agua.
La absorción insuficiente provoca escorrentías e inundaciones. Las fuertes corrientes de agua deterioran las construcciones, dañan las tierras de cultivo, aumentan la sedimentación y contaminan las masas acuáticas.
Métodos y técnicas de desalinización del suelo
1. Diagnóstico y monitoreo constante
Antes de implementar cualquier estrategia de desalinización, es fundamental realizar pruebas periódicas del suelo para evaluar los niveles de salinidad. Utilice análisis de laboratorio que midan la conductividad eléctrica y la composición de sales para obtener un diagnóstico preciso.
Este seguimiento constante permite adaptar la estrategia de manejo en tiempo real. También es necesario conocer el nivel de las aguas subterráneas, su fuente y su índice de salinidad, especialmente si el drenaje del suelo es insuficiente.
Además de las pruebas de laboratorio, el proceso de salinización del suelo se puede estimar en las tierras de cultivo o a distancia. La exploración de las zonas con vegetación escasa o suelo desnudo permite comprender y erradicar una posible elevada salinidad del suelo, atajando el problema antes de que se agrave demasiado.
2. Drenaje y control del nivel freático
Para tratar o reducir sales del suelo, hay que tener en cuenta que el suelo debe estar bien drenado para no acumular sal y para no afectar la producción de cultivos. Además, es necesario conocer el nivel de las aguas subterráneas, su fuente y su índice de salinidad, especialmente si el drenaje del suelo es insuficiente, en este caso, se debe elaborar un plan de drenaje de aguas.
Aumentar el drenaje para mejorar el lavado (eliminar las sales de la superficie). El drenaje debe permitir que el agua que moviliza las sales salga del perfil y no permanezca cerca de la zona radicular.
Las capas impermeables o poco permeables impiden el movimiento del agua hacia el fondo. Por esta razón, la lixiviación sólo es eficaz cuando existe una vía de evacuación para el agua y las sales.
3. Lixiviación con agua de buena calidad
El proceso de lixiviación, que implica la aplicación de agua en exceso para mover las sales hacia capas más profundas del suelo, puede ser eficaz pero también riesgoso si se hace de manera incorrecta. Es vital calcular la cantidad de agua necesaria para el proceso de lixiviación y asegurarse de que el agua usada tenga una salinidad baja para no agravar el problema.
Regar el terreno más de una vez con agua de buena calidad y tratar de drenarlo superficialmente. La disminución de la conductividad eléctrica del suelo se puede lograr mediante la lixiviación con agua de buena calidad y la adición de correctores salinos que desplacen las sales hacia capas más profundas del suelo.
Reducir el tiempo entre riegos para mantener un alto contenido de humedad del suelo. Conocer la necesidad en agua para cada cultivo.
La lixiviación debe integrarse en un plan de manejo más amplio, porque el agua aplicada puede elevar el nivel freático, movilizar sales hacia otras zonas o provocar contaminación si no existe drenaje suficiente.
4. Mejora orgánica y estructural
La adición de materia orgánica como compost o mantillo puede mejorar significativamente la estructura del suelo, aumentando su capacidad para retener agua y nutrientes. Esto facilita la lixiviación de las sales y mejora la eficacia de otros métodos de desalinización.
Agregar materia orgánica antes de plantar, que actúa para retener el agua, evita su evaporación y aumenta la permeabilidad del suelo. Añada materia orgánica y estiércol para mantener la humedad y reducir el riego.
Reducir la evaporación mediante el uso de mantillo o residuos de cultivos. Utilice cultivos de cobertura o mantillo para proteger la superficie.
La mejora estructural debe realizarse de forma equilibrada, porque la materia orgánica que no se humifica adecuadamente puede sellar incluso arenas puras.
5. Corrección cálcica y química
El Calcio es fundamental para luchar contra los efectos de la salinidad sobre las propiedades fisicoquímicas del suelo, y de la expulsión y exportación fuera del perfil del suelo de las sales causantes de dichos problemas, en especial de las sales Sódicas.
La condición de contenido alto en Calcio es deseable porque refleja concentraciones bajas de otros cationes intercambiables que podrían ocasionar problemas, principalmente el Sodio Na+ en suelos sódicos. La meta de la rehabilitación de suelos sódicos es reemplazar la mayoría del del Na+ por el Ca+2.
Tras analizar las diversas acciones químicas para corregir la salinidad, podemos concluir que la presencia cuantitativa del elemento Calcio (junto con otros divalentes), es el mejor indicador de la estabilidad y operatividad de los sistemas naturales de corrección y control de la salinidad de los suelos.
Restablecer el equilibrio mediante tratamientos químicos (por ejemplo, yeso o ácido sulfúrico). Incrementar las tasas de fertilización húmica y fúlvica por su capacidad de incrementar la capacidad de intercambio catiónico del suelo.
Por lo tanto, la falta de capacidad de un suelo a la hora de movilizar Calcio es la causa inicial de que este suelo no pueda defenderse y sea dañado cuando reciba un exceso de sales y en especial sales Sódicas.
6. Correctores salinos a base de calcio
Este principio químico justifica el uso de correctores de Calcio, cuando se utilizan como correctores salinos y que se denominan “desalinizadores o acondicionadores de suelo” a base de calcio como TARASOIL® CALCIO mediante uso periódico fraccionado.
Estos acondicionadores de suelo no solo aportan el mismo contenido de Calcio, sino que son capaces de movilizar Calcio del suelo cuando las condiciones y las formas químicas de las reservas de calcio del suelo, lo permitan.
Un acondicionador para suelos salinos o suelos regados con aguas de elevada salinidad contribuye a lixiviar las sales inorgánicas que bloquean estos suelos, restaurando la correcta capacidad de intercambio iónico en los coloides del suelo.
El calcio de Desalvalle favorece la disminución de la salinidad del suelo. Su carácter ácido mejora la absorción de nutrientes esenciales. Participa en la división celular, mejorando la formación del fruto.
La aplicación periódica de Desalvalle no solo disminuye la salinidad sino que también mejora la absorción de nutrientes y fortalece la estructura celular de las plantas. Su acción específica permite la liberación del sodio en el complejo de cambio, enviándolo a capas más profundas del suelo, donde es menos perjudicial.
Por otro lado, en la planta induce el máximo desarrollo radicular, mejora la asimilación de agua, nutrientes y, finalmente, apoya su transporte desde la raíz a las hojas. Por otro lado, en el suelo aumenta la porosidad y la aireación, permitirá una mejor penetración del agua y un mejor lavado de las sales en exceso.
La composición indicada para un acondicionador de este tipo es: Óxido de calcio (caO) soluble en agua: 10%; óxido de calcio (caO) complejado por ácido lignosulfónico (LS): 5%. Líquido soluble (SL).
Para riego localizado, aplicar 25 - 70 L/Ha, repartidos en 3 - 4 riegos durante el año.
7. Selección de cultivos tolerantes
En situaciones donde la desalinización inmediata no es viable, optar por cultivos tolerantes a la sal puede ser una solución temporal. Estos cultivos pueden generar ingresos mientras se toman medidas a largo plazo para abordar el problema.
Plantar cultivos más tolerantes a la sal para gestionar los riesgos económicos y garantizar la cobertura del suelo. Los cultivos tolerantes también pueden ayudar a reducir la superficie desnuda y, por tanto, la erosión.
La respuesta de los cultivos a la salinidad del suelo depende de su variedad y especie, así como de otras condiciones, como su fase fenológica. Los cultivos más sensibles sufren especialmente durante la germinación y en las primeras etapas de crecimiento.
8. Rotación y cobertura vegetal
La rotación con cultivos que tienen una alta demanda de agua puede ayudar a disminuir la concentración de sales en la superficie del suelo. Este enfoque debe ser parte de un plan de manejo más amplio para ser efectivo.
Tratar previamente las semillas con NaCl para favorecer su germinación. Cultivar productos que puedan absorber la humedad adecuadamente, para evitar la humectación prolongada de las tierras.
La cobertura vegetal protege la superficie, reduce la evaporación y limita el ascenso capilar de sales. Sin embargo, la elección del cultivo debe considerar la tolerancia específica a la salinidad y la profundidad de sus raíces.
9. Riego eficiente y calidad del agua
Finalmente, una gestión inteligente de las aguas de riego es crucial. Esto incluye el tratamiento de las aguas para reducir su salinidad y la implementación de sistemas de riego por goteo para maximizar la eficiencia en el uso del agua.
Optimice el riego (reduzca el uso de agua salada; aplique el riego por goteo; utilice agua desalinizada, reciclada o recogida de la lluvia y no riegue en exceso).
En una óptima producción agrícola debemos disponer de un suelo con todos los estándares de calidad, incluyendo la salinidad. Además, debemos tener en cuenta la propia salinidad de los recursos hídricos, evitando un índice elevado de agua salada en el agua de riego agrícola.
Para reducir la salinidad en el agua, se pueden usar métodos como la osmosis inversa o utilizar agentes de tratamiento específicos. La disminución de la conductividad eléctrica del suelo se puede lograr mediante la lixiviación con agua de buena calidad y la adición de correctores salinos que desplacen las sales hacia capas más profundas del suelo.
Desalinización del agua para riego agrícola
La desalinización del agua puede ser decisiva en situaciones de emergencia, cuando el abastecimiento de agua se ha visto afectado por la salinidad. En agricultura, puede reducir la salinización del suelo en comparación con el riego con agua salobre.
Se trata de un proceso que consiste en separar la sal del agua de mar, con el uso de técnicas de membrana o cambio de fases. A través de poros muy pequeños, los sistemas por membrana eliminan las sales disueltas del agua de mar favorecidas por una alta presión.
Ósmosis inversa
El proceso consistió en bombear agua a una alta presión y pasarla a través de membranas semipermeables que separan el agua y la sal, obteniéndose dos productos: salmuera y agua con baja concentración de sal, que tratada adecuadamente puede utilizarse como agua potable.
Las tecnologías de membrana se aplican también para desalar agua salobre con concentraciones de sal inferiores a 10 g/l, mientras que la ósmosis inversa y la destilación térmica se aplican para desalar agua de mar con concentraciones superiores a 30 g/l.
Destilación térmica y electrodiálisis inversa
Las tecnologías de desalinización más ampliamente utilizadas son la destilación térmica, que permite tratar un gran volumen de agua (55 000 m3/d), y la electrodiálisis inversa y la ósmosis inversa, basadas en el uso de una membrana.
Mediante la destilación térmica el agua salina se convierte en vapor de agua que seguidamente se condensa para formar agua desalada. En el proceso de electrodiálisis inversa, las sales se separan del somete a presión el agua que entra para obligarla a pasar por una membrana semipermeable que retiene la mayoría de las sales; para una concentración más alta de sal en el agua es necesaria una presión más alta.
| Tecnología y fuente de agua | Coste indicado |
|---|---|
| Destilación de agua de mar en grandes plantas | entre 1 y 1,50 dólares EE.UU. por m³ |
| Ósmosis inversa aplicada a agua de mar en pequeñas plantas | más de 1,50 dólares |
| Ósmosis inversa aplicada a agua de mar en plantas medianas | de 1 a 1,5 dólares |
| Ósmosis inversa aplicada a agua de mar en grandes plantas | menos de 1 dólar |
| Ósmosis inversa aplicada para desalar agua salobre | menos de 0,5 dólares por m³ |
Los costos de las diversas tecnologías dependen del contenido de sal del agua de mar o salobre. Aunque las tendencias actuales muestran que los costos de la destilación térmica en plantas grandes están disminuyendo debido a las economías de escala, los costos de la ósmosis inversa se están reduciendo a un ritmo acelerado a causa de los nuevos avances tecnológicos y de la competencia, y también de las economías de escala.
Los expertos recomendaron que se estudiara y evaluara detenidamente cada caso antes de elegir la tecnología más apropiada. La capacidad de tratamiento, cuando se utiliza una tecnología de membrana, puede ser reducida para adaptarla al uso deseado.
Ventajas y limitaciones del agua desalinizada
La tecnología representa una valiosa alternativa para la agricultura de la zona norte del país, donde la disponibilidad de agua es severa. La desalinización se presenta como una fuente de abastecimiento de agua dulce que permite contrarrestar la demanda de los recursos hídricos en las próximas décadas.
Con el uso de agua proveniente de la tecnología de desalación con una concentración de 90 miligramos por litro (mg/l) de sólidos disueltos totales, se logró incrementar la producción de alrededor de una tonelada por hectárea de sorgo en comparación con el riego con agua salada, que tiene una concentración de 4 mil 500 mg/l de sólidos disueltos totales.
Este 2015, el experimento fue replicado en el uso de hortalizas de alto rendimiento, donde se obtuvieron seis toneladas más, para el caso de tomatillo variedad gran esmeralda. La tecnología proporciona las características ideales en calidad del agua para el crecimiento vegetativo del cultivo, lo que favorece el aumento de la producción agrícola.
El agua desalada no es asequible para la mayoría de los cultivos; puede que sólo lo sea para los cultivos de gran valor, especialmente cuando se subvencionan los gastos de inversión. Como el agua salobre contiene menos sal que el agua de mar, se prefiere desalinizar aquella, cuando la hay, con miras a su utilización en la producción agrícola.
Por otra parte, se prefieren las plantas desalinizadoras situadas cerca del lugar donde van a ser utilizadas, para reducir al mínimo los gastos de transporte; sin embargo, en lo que respecta a su funcionamiento y mantenimiento, las plantas entre pequeñas y medianas tienden a ser menos rentables que las grandes.
Impactos ambientales de la desalinización del agua
La desalinización del agua tiene efectos tanto positivos como negativos en el medio ambiente. El principal efecto positivo directo es un aumento de la disponibilidad de agua. El efecto positivo indirecto es la reducción de la salinización del suelo en el riego con agua desalada, en comparación con el riego con agua salobre.
Los efectos ambientales negativos pueden ser el resultado de los factores siguientes: eliminación de la salmuera y los residuos de la desalinización; aditivos químicos utilizados contra las incrustaciones y la corrosión; impacto visual en el paisaje; ruido; emisión de gases de efecto invernadero como consecuencia de la energía consumida, etc.
Además, la eliminación de la salmuera en zonas costeras e interiores tiene diversas consecuencias cuya complejidad es mayor en el caso de estas últimas, aunque la descarga directa en las costas tiene también efectos ecológicos.
Aunque se dispone de opciones de tecnología y gestión para reducir los efectos, así como de directrices limitadas del PNUMA, son imprescindibles normas y evaluaciones completas del impacto ambiental, así como análisis del ciclo vital de las tecnologías.
También es necesario vigilar constantemente los efluentes y realizar estudios sobre la eliminación de la salmuera. Además, los efectos indirectos de la emisión de gases de efecto invernadero como consecuencia del consumo de energía han de ser tenidos en cuenta en las evaluaciones del impacto ambiental.
Desalinización y recuperación de pozos agrícolas
Los pozos de uso agrícola representan una importante fuente de abastecimiento para los cultivos del estado de Sonora (México), una de las áreas más importantes del país en materia de agricultura. Sin embargo, los problemas de disponibilidad de recursos hídricos para esta actividad se deben a que la región se encuentra en una zona árida, con acuíferos que tienen problemas de sobreexplotación y de intrusión salina, lo que provoca que muchos pozos presenten altos niveles de concentración de sales.
La intrusión salina se produce cuando el agua del mar comienza a ingresar al pozo debido a su sobreexplotación. Con el paso del tiempo la salinidad aumenta. Utilizar este recurso provoca daños en las propiedades del suelo y en el desarrollo vegetativo del cultivo.
Por lo anterior, la desalación o desalinización se presenta como una alternativa para la recuperación de pozos agrícolas abandonados. Bajo ese contexto, en 2013 investigadores del Itson instalaron una planta desalinizadora de ósmosis inversa en un cultivo de sorgo en el Valle del Yaqui, la primera en el país para estos fines.
El equipo del doctor Eduardo Dévora Isiordia trabaja actualmente en el desarrollo de transferencia de tecnología y en la aplicación de sensores para el control de riego exacto. Esto representa un adelanto al sector agrícola, una de las actividades que demanda un gran consumo del recurso hídrico.
Gestión integrada para prevenir la salinización
La mejor manera de hacer frente a la salinización del suelo es no dejar que se produzca. En caso de que ocurra, es importante erradicar el problema, cuanto antes mejor, antes de que las consecuencias sean demasiado graves.
La prevención de la salinización del suelo se basa en evitar una penetración excesiva de sal. Aunque las plantas necesitan cierta cantidad de sales para desarrollarse, sus necesidades son pequeñas en comparación con el contenido de los suelos afectados por la salinidad.
- Optimice el riego (reduzca el uso de agua salada; aplique el riego por goteo; utilice agua desalinizada, reciclada o recogida de la lluvia y no riegue en exceso).
- Añada materia orgánica y estiércol para mantener la humedad y reducir el riego.
- Absténgase de realizar una labranza profunda o usar maquinaria pesada para no transferir las sales del suelo a la zona de las raíces, lo que provoca la salinización.
- Utilice cultivos de cobertura o mantillo para proteger la superficie.
- Aplicar los fertilizantes de forma racional, ya que el uso excesivo de ciertos productos químicos favorece una mayor salinidad del suelo.
- Conocer la necesidad en agua para cada cultivo.
Los programas de desalinización deberán estar integrados en una ordenación de los recursos hídricos en la que se apliquen las mejores prácticas de gestión del agua (necesidades de lixiviación, métodos de riego mejorados) y se seleccionen cultivos apropiados resistentes a la salinidad.
Se deberá estudiar las dimensiones y la ubicación óptimas de las instalaciones y mejorar la gestión de las plantas más pequeñas (automatización de las operaciones; conocimientos de los agricultores sobre los procesos operativos; capacitación de los encargados de realizar las operaciones).
Alternativas complementarias: reutilización de aguas residuales
Tanto el tratamiento de aguas residuales como la desalinización del agua constituyen posibles fuentes de agua para la agricultura y otros fines. Las tecnologías aplicadas al tratamiento de aguas residuales terciarias y a la desalinización del agua tienen elementos comunes.
La reutilización de aguas residuales en la agricultura es por lo general menos costosa que la desalinización del agua. Sin embargo, la reutilización de aguas residuales tratadas plantea también problemas en lo que respecta a la percepción del público y a posibles riesgos para la salud y el medio ambiente.
En la agricultura urbana y periurbana se puede recurrir a soluciones híbridas, como por ejemplo una combinación de depuradoras de aguas residuales y plantas de desalinización. Aun así, es muy importante establecer normas relativas a la calidad de las aguas procedentes de depuradoras y la consiguiente vigilancia de los efluentes.
Aunque la OMS y la FAO han elaborado directrices sanitarias para la reutilización de aguas residuales tratadas, no se han establecido normas comunes debido a la falta de una aplicación sistemática en países que tienen diferentes escalas para valorar los beneficios costos y beneficios del tratamiento.
Investigación de la aplicación del agua marina desalinizada para riego
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