5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
5.7 Clasificación de las aguas en base a su efecto sobre la infiltración
Durante la aplicación de las agua de riego a los suelos, así como durante la recuperación de los suelos salinos y sódicos, es importante que el agua tenga fácil movilidad dentro del perfil de suelo. Los peligros de sodificación están asociados con el sodio intercambiable. Se ha reportado que la conductividad hidráulica de los suelos disminuye cuando la concentración electrolítica de las aguas es baja y los valores de RAS son altos (Ayers y Westcot, 1987). También se ha establecido que durante los procesos de dispersión de las partículas arcillosas y su movimiento, los microporos de los suelos se tapan y se sellan (Pereira et al., 2008).
Cuando en los suelos se tienen minerales arcillosos, como en la zona de estudio, y altos valores de sodio intercambiable, debido a soluciones de RAS elevado, en los suelos se presentan procesos de hinchamiento. De acuerdo a Planer (2001) e Ilizaliturri (2006), en algunas zonas agrícolas de la cuenca evaporítica de Río Verde-Matehuala, se tienen suelos vertisoles. Cerana et al. (2006) investigaron el efecto del incremento del catión sodio, por medio del riego con aguas bicarbonatadas sódicas, y su relación con la conductividad hidráulica, en vertisoles, y demostraron que el aumento del sodio de intercambio provocó la dispersión de arcillas y la consiguiente inestabilidad estructural. Este proceso está ocurriendo en la zona agrícola de Río Verde, como se demostró en esta investigación, existe un incremento del catión de sodio por el efecto de las aguas urbano-industriales y por la meteorización por evaporación de las mismas.
La dispersión de arcillas y los procesos de hinchamiento afectan la infiltración de agua en los suelos (Shainberg et al., 1997; Dontsova y Norton, 2002). A mayor valor de RAS, mayor potencial de expansión y dispersión de arcillas, y menor conductividad hidráulica del suelo (Ortega, 1976; Pérez, 2002).
La adsorción de cationes ocurre en el complejo de intercambio catiónico, que está formado de coloides mineral, orgánico y orgánico-mineral. El tipo y la cantidad de los cationes adsorbidos influyen en las propiedades físicas y químicas de los suelos, ya que el calcio y el sodio son importantes en la estructura del suelo. El calcio es un buen coagulante, favorece a la formación de flóculos, permitiendo que el suelo tenga una estructura granulada. La acción del sodio es inversa a la del calcio en la formación de la estructura, hace que los suelos con abundancia de
88 este catión se dispersen (Richards et al., 1959; Ayers y Westcot, 1987). Lo anterior se debe a que el sodio se disocia en mucho mayor grado de la superficie coloidal que el calcio, en la capa difusa aparecen más iones de sodio que de calcio, magnesio, etc.
Cuando el sodio es el ion dominante en la capa difusa, la carga de las partículas coloidales no se neutraliza totalmente y éstas se repelen mutuamente, a este proceso y fundamentalmente cuando las partículas del suelo se transforman en unidades independientes se le conoce como dispersión (Ortega, 1976). Al mismo tiempo alrededor del sodio y de los coloides aumenta la hidratación de los cationes. El aumento de la carga y la hidratación favorecen la peptización de los coloides y por tanto del suelo en el agua.
Entre más extendida es la capa difusa, la carga sin neutralizar de las partículas coloidales es mayor y viceversa. Si la carga sin neutralizar de las partículas coloidales es alta, entonces éstas se repelen mutuamente y el suelo se dispersa en el agua y se hace más plástico. Un suelo con buena estructura tiene partículas coloidales con pequeña carga residual y entonces las propiedades agronómicas de los suelos son buenas. El suelo no se debe dispersar, la fracción arcillosa no debe tener movilidad en el perfil y el agua se tiene que infiltrar fácilmente entre los poros (Ortega, 1976).
La materia orgánica del suelo también posee cargas que contribuyen al intercambio catiónico. Estas cargas varían de acuerdo al pH del sistema, los grupos funcionales de la materia orgánica contribuyen a la formación de cargas de intercambio, y son principalmente los grupos carboxílicos y fenólicos; y cuando en los sistemas orgánico-minerales se tienen expuestos en cantidades considerables, las cargas negativas se pueden saturar con sodio intercambiable de acuerdo con la relación Na/Ca.
Cuando un suelo se sodifica, los coloides orgánicos y minerales se dispersan y se produce una migración de ellos dentro del perfil. Los coloides orgánicos se mueven hacia arriba con el agua y se acumulan en la superficie del suelo, lo que da un color negro aceitoso de los suelos sódicos. Esto hace que al cambiar la coloración del suelo, se adsorba más calor y se modifique la temperatura del mismo (Aceves, 1979).
89 Los coloides minerales emigran hacia abajo del perfil. Este proceso es irreversible (a menos que el suelo se invierta mecánicamente) y causa taponamiento de los poros, lo que aunado con la expansión, modifica la permeabilidad afectando el movimiento del agua, del aire, produciendo cambios en la estructura, en la densidad aparente, en la estabilidad de los agregados, en la impedancia mecánica y formando costras que impiden la germinación de las semillas. Todos estos cambios están íntimamente ligados con los cambios de estructura producidos por el sodio y como consecuencia se produce cambios en la permeabilidad del suelo (Aceves, 1979). En la Figura 20 se presenta la reducción relativa a la infiltración de los suelos inducida por la salinidad y los diferentes RAS citado por Ayers y Westcot (1987).
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Figura 20. Reducción relativa de la infiltración provocada por la salinidad y los diferentes tipos de RAS, para el muestreo de aguas de la cuenca evaporítica de Río Verde-Matehuala.
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