Terra Latinoamericana E-ISSN: Sociedad Mexicana de la Ciencia del Suelo, A.C. México

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Trra Latinoamricana E-ISSN: Socidad Mxicana d la Cincia dl Sulo, A.C. México Manzano Banda, Juana Irma; Rivra Ortiz, Patricio; Brions Encinia, Florncio; Zamora Tovar, Carlos REHABILITACIÓN DE SUELOS SALINO-SÓDICOS: ESTUDIO DE CASO EN EL DISTRITO DE RIEGO 86, JIMÉNEZ, TAMAULIPAS, MÉXICO Trra Latinoamricana, vol. 3, núm. 3, julio-sptimbr, 1, pp Socidad Mxicana d la Cincia dl Sulo, A.C. Chapingo, México Disponibl n: Cómo citar l artículo Númro complto Más información dl artículo Página d la rvista n rdalyc.org Sistma d Información Cintífica Rd d Rvistas Cintíficas d América Latina, l Carib, España y Portugal Proycto académico sin fins d lucro, dsarrollado bajo la iniciativa d accso abirto REHABILITACIÓN DE SUELOS SALINO-SÓDICOS: ESTUDIO DE CASO EN EL DISTRITO DE RIEGO 86, JIMÉNEZ, TAMAULIPAS, MÉXICO Rhabilitation of Salin-Sodic Soils: A Cas Study in Irrigation District 86, Jimnz, Tamaulipas, Mxico Juana Irma Manzano Banda 1, Patricio Rivra Ortiz, Florncio Brions Encinia y Carlos Zamora Tovar 1 RESUMEN S valuó l fcto d la aplicación d stiércol bovino, yso, ácido y lavado d sulos sobr la concntración d sals solubls y proporción d sodio n dos sulos salino-sódicos, provnints dl Distrito d Rigo 86 d Jiménz, Tamaulipas, México. S utilizaron mactas con 6 kg d sulo bajo condicions d invrnadro para nsayar dos nivls d salinidadsodicidad (sulo Carrtas con nivl modrado y sulo Macahuistl con nivl alto), dos mjoradors inorgánicos (yso y ácido ) y un mjorador orgánico (stiércol). S utilizó un disño xprimntal compltamnt al azar con arrglo factorial 3. Las variabls d rspusta furon conductividad léctrica (CE), porcinto d sodio intrcambiabl (PSI) y ph. La salinidad inicial n l sulo Carrtas, con CE = 7.75 ds m -1 y Macahuistl con CE =. ds m -1, disminuyó a mnos d ds m -1. El PSI inicial dl sulo Carrtas fu 18. y l dl sulo Macahuistl 3, valors qu s abatiron a nivls mnors d 8. El ph inicial d 7.8 n l sulo Carrtas y 8 n l sulo Macahuistl, disminuyron a un valor d 7. con la aplicación d stiércol y ácido. El lavado rdujo la salinidad y sodicidad d ambos sulos hasta nivls satisfactorios para cultivos convncionals, con y sin d la aplicación d stiércol bovino, yso y ácido. Palabras clav: lavado, stiércol bovino, yso, ácido. 1 Instituto d Ecología Aplicada, Facultad d Ingniría y Cincias, UAT. Cntro Univrsitario Adolfo Lópz Matos. Av. División dl Golfo no. 35, Col. Librtad Cd. Victoria, Tamaulipas, México. Autor rsponsabl Rcibido: mayo d 13. Acptado: mayo d 1. Publicado n Trra Latinoamricana 3: SUMMARY Th ffcts of cattl manur, gypsum, sulfuric acid, and flushing watr application on contnts of solubl salts and sodium rat wr valuatd in two salin-sodic soils of th 86 Irrigation District in Jimnz, Tamaulipas, Mxico. Portions of 6 kg of soils wr usd in pots in a grnhous to assay two lvls of salin-sodicity (soil Carrtas with modrat salin-sodicity lvls and th soil Macahuistl with high lvls), two inorganic soil amndmnts (gypsum and sulfuric acid) and on organic soil amndmnt (cattl manur). Th xprimntal dsign was compltly randomizd with a 3 factorial arrangmnt. Rspons variabls wr lctric conductivity (EC), xchang sodium prcnt (ESP) and ph. As a rsult of tratmnts, th initial EC in soils Carrtas and Macahuistl, 7.75 and. ds m -1, was diminishd to valus lowr than ds m -1. ESP of th soil Carrtas (18.) and Macahuistl (3) wr lowrd to lss than 8. Finally, th initial ph of 7.8 in th soil Carrtas and 8 in th soil Macahuistl dcrasd to 7.. Flushing watr rducd salinity and sodicity of both soils to satisfactory lvls for convntional crops, with and without th application of cattl manur, gypsum and sulfuric acid. Indx words: flushing watr, cattl manur, gypsum, sulfuric acid. INTRODUCCIÓN La salinidad y sodicidad son condicions d algunos sulos qu limitan la producción agrícola ya qu provocan qu s vulvan infértils improductivos, causando un problma d amplia afctación para la agricultura mundial, principalmnt n las rgions áridas y smiáridas (Zahran, 199; Liang t al., 5; Corwin 11 1 TERRA LATINOAMERICANA VOLUMEN 3 NÚMERO 3, 1 t al., 7). Sgún Rhoads y Lovday (199) los daños globals por sulos nsalitrados abarcan más d millons d ha. En México, l problma d la salinidad s prsnta principalmnt n las zonas áridas y smiáridas con rigo, y a lo largo d las costas. S stima qu la suprfici afctada s dl ordn d 1 millón d ha (Frnándz, 199; Srrato-Sánchz t al., ). Dicha situación s crítica dbido a qu disminuy la productividad d algunos distritos d rigo, lo cual s rlvant toda vz qu las suprficis con rigo producn crca dl % d los alimntos (Karim, 1). El Distrito d Rigo 86 (DR 86) n l stado d Tamaulipas s uno d los más afctados por salinización dl sulo dbido a la lvación dl manto frático, las infiltracions d los canals d rigo y l drnaj dficint dl sulo n sta zona agrícola (Gonzálz, 1979; SARH, 198; CONAGUA, 199). Divrsos studios indican qu n zonas d rigo, dicha problmática s db a los contnidos d sals acumuladas a través dl timpo, ocasionado por un inadcuado manjo dl sulo y agua d rigo (Schoups t al., 5; Corwin t al., 7; Li t al., 7). Otros factors contribuyn a xacrbar l problma, incluyndo l rigo prolongado con aguas salinas, sulos d baja prmabilidad y climas scos subhúmdos o muy scos (Cardona t al., ; Tjada y Gonzálz, 5; Corwin t al., 7). En conscuncia, disminuy la frtilidad dl sulo afctando l rndiminto d cultivos y causando pérdidas conómicas. Existn métodos físicos, químicos y biológicos para rcuprar los sulos afctados por sals, ntr los qu dstacan la adición d abonos orgánicos qu mjoran la structura y prmabilidad dl sulo, l uso d nmindas químicas basadas n l mplo d sals cálcicas d alta solubilidad qu intrcambian l sodio por calcio y la aplicación d ácidos o sustancias formadoras d éstos (Tjada t al., 6; Acvs, 11). Aunado a lo antrior, l lavado d las sals solubls con aguas d baja salinidad y la construcción d obras d drnaj contribuyn a la rhabilitación dl sulo (Richards, 198). Srrato-Sánchz t al. (), nsayaron l lavado dl sulo y la aplicación d stiércol para rcuprar sulos salinos; valuaron la producción d matria sca d zacat ry grass anual (Lolium multiflorum Lam.) y concluyron qu ésta fu mayor n los tratamintos n comparación con l tstigo, rcomndando l uso d agua d lluvia n l lavado dl sulo, n virtud d qu dicha práctica sa conómicamnt costabl. Montaño t al. (1985) analizaron l procso d rcupración d sulos salinos mdiant l uso d columnas d sulo y cuatro tipos d yso agrícola (sulfato d calcio); comprobaron su fctividad al bajar l ph d 8.5 a 7.9. En st sntido, Núñz t al. (1985) manifstaron la convnincia d incorporar yso agrícola a sulos sódicos así como la aplicación d lavado con agua pluvial. En 1979 l Programa d Frtilidad dl Estado d Tamaulipas ncontró qu los problmas d salinidad y sodicidad n l DR 86 s dbían al uso inadcuado dl agua para rigo y al dficint funcionaminto d los drns, ntr otras causas (Gonzálz, 1979). A su vz, la Scrtaría d Agricultura y Rcursos Hidráulicos n 198 publicó qu la salinidad d los sulos d la rgión s db a la disolución d rocas sdimntarias d orign marino qu los originaron y, por otro lado, al uso xcsivo d las láminas d rigo, al drnaj intrno lnto o muy lnto y a las lvacions dl manto frático n las parclas. La CONAGUA (199), ralizó un studio para cuantificar la suprfici d sulo salinizado n una suprfici d 1 58 ha, rportando 659 ha librs d sals, 5768 con problmas d salinidad y 11 ha con caractrísticas salino-sódicas. Asimismo, dicha dpndncia rportó n 1999 qu más d 3% d la suprfici irrigabl dl DR 86 ( ha) s ncontraba afctada por divrsos grados d salinidad y sodicidad, n particular l módulo III con 3 38 ha, qu prsntaba daños n 86% d su xtnsión total, dbido principalmnt a la prsncia d matrial aluvial original rico n sals, al uso inadcuado dl agua d rigo y al dficint manjo d sulos arcillosos snsibls al nsalitraminto. A partir d la hipótsis d qu la aplicación d mjoradors d sulo, incluyndo stiércol, yso y ácido combinados con l lavado dl sulo disminuyn los nivls d salinidad y sodicidad n los sulos afctados dl DR 86, hasta nivls óptimos para l dsarrollo d cultivos comuns, s dfinió l squma d st trabajo. Por lo antrior, l objtivo d la prsnt invstigación fu valuar l fcto dl lavado dl sulo y la aplicación d stiércol bovino, yso y ácido sobr l contnido d sals solubls y la proporción d sodio intrcambiabl n sulos salinosódicos. MATERIALES Y MÉTODOS El prsnt studio s ralizó con sulos salinosódicos dl Distrito d Rigo (DR) 86 ubicado n los municipios d Abasolo, Jiménz y Soto la Marina, n MANZANO ET AL. REHABILITACIÓN DE SUELOS SALINO-SÓDICOS 13 l stado d Tamaulipas, México. Para la localización y slcción d los sitios con problmas d salinidad y sodicidad, s utilizó información contnida n documntos d las oficinas administrativas dl DR 86 n la cabcra municipal d Abasolo, dpndints d la CONAGUA. Con la información obtnida s idntificaron los sulos con problmas n l módulo III d dicho distrito, qu s ubica n l Ejido Ignacio Allnd, municipio d Santandr Jiménz, n las coordnadas: N y O. Dichos documntos incluyn la información d sulos salinos y sódicos dl DR 86 (CONAGUA, 1999). Los datos s vrificaron con análisis químicos d las mustras d sulo tomadas n dos sitios ants dl xprimnto. Dntro dl módulo III dl DR 86 s slccionaron: l sitio Carrtas, con nivl salino-sódico modrado, ubicado crca dl canal latral n las coordnadas N, O, y l sitio Macahuistl, con sulos d nivl salino-sódico alto, ubicados n la proximidad dl canal latral n las coordnadas N y O. En cada sitio, s colctó sulo a una profundidad d a 6 cm, obtnindo kg d sulo, l cual s transportó al Laboratorio d Invstigación y Diagnóstico Agrícola d la Facultad d Ingniría y Cincias d la Univrsidad Autónoma d Tamaulipas para su prparación, análisis químico y la xprimntación n condicions d invrnadro. S dtrminó la conductividad léctrica (CE) n xtracto d saturación por l método dl punt d Whatston con un instrumnto Fishr Scintific AR5; l ph mdido n suspnsión con agua dstilada, n una rlación sulo-agua 1: con un potnciómtro Fishr Scintific AR5; la rlación d adsorción d sodio (RAS) utilizando la concntración d Ca ++, Mg ++ y Na - solubls, l porcinto d sodio intrcambiabl (PSI), ambos indicadors conform a la cuación d Richards (198) y la capacidad d intrcambio catiónico (CIC) por mdio d una solución xtractora d actato d sodio 1 N (Hss, 1971). Los carbonatos totals s dtrminaron por titulación con HCl (Allison y Moodi, 1965). Los cations Ca ++ y Mg ++ solubls s cuantificaron por l método dl vrsnato (Jackson, 1976), las concntracions d Na + y K + solubls por spctromtría d misión con flamómtro Corning 1; los ions CO 3 - y HCO 3 - por titulación con ácido (Bowr y Wilcox, 1965) y l ion Cl - por l método d Mohor (Bowr y Wilcox, 1965); la concntración d SO - por l método turbidimétrico (APHA, 198) con spctrofotómtro UV-visibl Prkin Elmr modlo Lambda EZ15. Disño Exprimntal S utilizó un disño xprimntal compltamnt al azar con trs rpticions, con arrglo factorial 3, para l nsayo d sulos, nivls d mjorador orgánico o stiércol bovino y 3 nivls d mjorador inorgánico con trs réplicas por trataminto. El sulo d cada sitio s mzcló hasta sr homognizado para su uso n l xprimnto n mactas, d acurdo con l disño xprimntal. S nsayaron los mjoradors stiércol bovino, yso y ácido ; para yso, d acurdo con Montaño t al. (1985) y Rdly y Darab (1981); para l ácido sgún Acvs (11) y para stiércol sgún El-Shakwr t al. (1998), Nlson y Oads (1998), Otro t al. (6) y Tjada t al. (6). S nsayaron los tratamintos citados y las difrnts combinacions o intraccions; n l factor sulo s studiaron dos nivls d salinidad y sodicidad, sitio Carrtas (PSI 18.) y sitio Macahuistl (PSI 3.); l mjorador orgánico consistió n dos nivls d stiércol bovino, cro y 5 g macta -1, con la finalidad d mjorar la structura y prmabilidad dl sulo. Para l factor mjorador inorgánico s aplicó n cada unidad xprimntal (macta) un nivl cro, 55.3 g d yso Cuadro 1. d stiércol bovino, yso y ácido aplicados n sulos salino-sódicos d Carrtas y Macahuistl, Tamaulipas. Trataminto Sulo Estiércol Mjorador inorgánico g macta S1 Carrtas -S1 Carrtas 55.3 (CaSO ) 3-S1 Carrtas.1 (H SO ) -S1 Carrtas 5 5-S1 Carrtas (CaSO ) 6-S1 Carrtas 5.1 (H SO ) 1-S Macahuistl -S Macahuistl (CaSO ) 3-S Macahuistl 93.1 (H SO ) -S Macahuistl 5 5-S Macahuistl (CaSO ) 6-S Macahuistl (H SO ) 1 TERRA LATINOAMERICANA VOLUMEN 3 NÚMERO 3, 1 por macta o.1 g d ácido. Las ncsidads d mjoradors n los sulos s dtrminaron mdiant la cuación d Richards (198). El Cuadro 1 mustra los tratamintos, orign dl sulo y dosis d mjoradors. Los tratamintos s instalaron n condicions d invrnadro, con control d tmpratura por vntilación con air húmdo para mantnr condicions ambintals d 6 a 35 ºC y alrddor d 6% d humdad rlativa. S utilizaron mactas con capacidad d 1 L prforadas n la part latral infrior, dond s instaló un tubo d politilno d.5 cm d diámtro para mantnr un drnaj óptimo y colctar los lixiviados. En cada macta s colocó una capa d grava d cm d spsor n l fondo y papl filtro sobr la misma para vitar la pérdida dl sulo; postriormnt s colocaron sobr la grava y l papl filtro 6 kg d la mzcla d sulo y mjorador (stiércol, CaSO o H SO ), conform al disño d tratamintos (Cuadro 1). Aplicación d Estiércol y Mjoradors S aplicaron 5 g d stiércol bovino por macta n 9 d las 18 mactas d cada sitio y s mzcló con l sulo para mjorar la structura y prmabilidad d la mzcla; postriormnt s aplicó l mjorador inorgánico, yso o ácido. Para l cálculo d la dosis d yso s considró l análisis d purza por la técnica dscrita por Pña (198). Las ncsidads d mjoradors por macta para l sulo Carrtas furon d 55.3 g d yso y.1 g d ácido ; a su vz, para l sulo Macahuistl furon d g d yso y 93.1 g d ácido. El sulfato d calcio s aplicó dirctamnt al sulo formando una mzcla homogéna, mintras qu l ácido s añadió disulto n la cantidad d agua ncsaria para qu l sulo qudara a capacidad d campo, 5 ml para l sulo Carrtas y 81 ml para l sulo Macahuistl. La solución d ácido s aplicó sobr la suprfici dl sulo d la macta d forma intrmitnt n volumn d.5 L por aplicación, para favorcr l rmplazo d Na + por Ca + (Tjada t al., 6; Acvs, 11). Las mactas con yso s humdciron con dichos volúmns d agua para qu l sulo qudara a capacidad d campo. Lavado dl Sulo y Calidad dl Agua Para conocr la lámina d lavado ncsaria s utilizó la fórmula propusta por Acvs (11). En l cálculo s considró la ncsidad d abatir la salinidad a un nivl adcuado para los cultivos agrícolas ( ds m -1 ). Asimismo, s ralizó un análisis d salinidad dl agua utilizada para l lavado d los sulos, dtrminando la CE, ph, RAS, Ca + Mg +, Na + y K + solubls, CO 3 -, HCO 3-, Cl - y SO - solubls. Dichas prubas s fctuaron para valorar la salinidad dl agua y su calidad para l lavado. La lámina calculada y aplicada n l sulo Carrtas con stiércol fu d 79.7 cm, qu n volumn rprsnta.3 L macta -1 ; para l sulo Carrtas sin stiércol fu d 63. cm, quivalnt a 33.5 L macta -1. Para l sulo Macahuistl con stiércol fu 11.3 cm quivalnt a L macta -1 y para l sulo Macahuistl sin stiércol fu 8.8 cm, quivalnt a.6 L macta -1. S aplicó un lavado inicial con una lámina d rigo d 1 cm y l rsto dl agua fu rpartida quitativamnt n trs lavados subscunts. Los intrvalos ntr aplicacions d agua furon 3, 3, y 5 días rspctivamnt. A los 5 días dspués dl inicio dl xprimnto s colctaron mustras d 3 g d sulo d la part latral d cada macta y s prpararon para su análisis químico. Las variabls d rspusta furon CE, PSI y ph, para conocr l fcto d los tratamintos sobr la salinidad y sodicidad d los sulos. Análisis Estadístico La valuación stadística d los datos obtnidos a partir d un disño compltamnt al azar con arrglo factorial 3 s ralizó mdiant un análisis d varianza; para contrastar los promdios d los tratamintos s utilizó la pruba d Tuky con P .5, utilizando l procdiminto GLM dl paqut stadístico Statistical Analysis Systm (SAS Institut, ). RESULTADOS Y DISCUSIÓN Caractrísticas d los Sulos Estudiados S obtuviron valors d salinidad modrada (CE: 7.75 ds m -1 ) y ph mdianamnt alcalino d 7.8 para l sulo Carrtas; para l sulo Macahuistl s ncontró una salinidad alta (CE:. ds m -1 ) y ph mdianamnt alcalino d 8 (Cuadro ). El PSI fu mayor d 15 n ambos sitios y la CIC mostró valors lvados. A partir d dichos análisis los sulos d ambos sitios s clasificaron como salino- sódicos (Richards, 198). MANZANO ET AL. REHABILITACIÓN DE SUELOS SALINO-SÓDICOS 15 Cuadro. Caractrísticas d los sulos Carrtas y Macahuistl; DR 86, Jiménz, Tamaulipas. Pruba Unidads Sulo Carrtas Sulo Macahuistl CE ds m ph RAS PSI CIC meq 1g CO 3 totals % Ca + meq L Mg + meq L Na + meq L K + meq L ˉ CO 3 meq L -1.. HCO 3ˉ meq L Clˉ meq L SO ˉ meq L Caractrísticas dl Agua para l Lavado d los Sulos El agua utilizada para l lavado d los sulos prsntó valors d RAS d.1 y d CE d.8 ds m -1 (Cuadro 3), clasificándos como agua clas C1-S1, d buna calidad para l lavado dbido a su baja salinidad y proporción d sodio. Sgún Richards (198) sta agua s rcominda para usars n l rigo d la mayoría d los cultivos y sulos, ya qu tin scasa posibilidad d causar fctos salinos y alcanzar nivls pligrosos d Na + intrcambiabl. Efcto d los Mjoradors y Lavado sobr la Conductividad Eléctrica d los Sulos La CE inicial n ambos sulos fu alta, dspués dl lavado disminuyó n todas las mactas a valors tolrabls por cultivos convncionals, d a 3 ds m -1, (Figura 1). S obsrvó, qu indpndintmnt d la aplicación d mjoradors inorgánicos, los valors mayors d CE n ambos sulos s prsntaron cuando s aplicó stiércol, al parcr dbido a las sals contnidas n l stiércol aportadas al sulo a través dl abono, aumntando la concntración salina dl sulo y la CE. El stiércol no indujo una baja n l contnido d sals n l sulo atribuida a su fcto bnéfico sobr la prmabilidad dl sulo y por consiguint sobr l drnaj dl mismo, lo cual a su vz habría propiciado l lavado dl sulo. Con bas n lo antrior, s infir qu la adición d stiércol d forma continua pud aumntar l contnido d sals solubls n l sulo, por lo qu db valuars su aplicación y prvr sus posibls fctos colatrals. La CE inicial d ambos sulos disminuyó drásticamnt con la aplicación d lavado y mjoradors dl sulo d 8 y ds m -1 hasta valors d ds m -1 cuando no s aplicó stiércol y a valors ligramnt supriors a 3 ds m -1 cuando s aplicó l abono. Lo antrior indica qu l lavado d sulos rduc l contnido d sals solubls n los mismos, indpndintmnt d la aplicación d stiércol y mjoradors. El-Shakwr t al. (1998) y Otro t al. (6) rportaron rsultados favorabls n rlación con la aplicación d nmindas orgánicas n sulos salinos y sódicos, con bajos nivls d producción. Cab mncionar qu valors mnors d ds m -1 son viabls para la mayoría d los cultivos, sgún la clasificación d sulos salinos propusta por Richards (198). Para la potncial rhabilitación d los sulos, la mayor fctividad para l control d la CE s ncontró n los tratamintos d lavado dl sulo sin la aplicación d mjoradors, spcialmnt sin la adición d stiércol y n los tratamintos dond s aplicó lavado y yso. Rsultados similars furon rportados por Montaño t al. (1985) n rlación con la aplicación d yso y por Crvants t al. (198) y Gili t al. () n rlación con l lavado dl sulo utilizando solo agua. Bhrouz t al. (7) y Corwin t al. (7) afirman qu l agua Cuadro 3. Caractrísticas químicas dl agua utilizada para l lavado dl sulo. Pruba Unidads Agua CE ds m -1.8 ph 7.7 RAS.1 Ca + meq L -1.6 Mg + meq L Na + meq L -1.5 K + meq L -1.1 ˉ CO 3 meq L -1. HCO 3ˉ meq L -1.1 Clˉ meq L SO ˉ meq L - 16 TERRA LATINOAMERICANA VOLUMEN 3 NÚMERO 3, 1 CE (ds m -1 ) Sulo Carrtas bc bc abc CE (ds m -1 ) f Sulo Macahuistl d a ab cd Con yso Con yso Con yso Con yso Figura 1. Efcto d la aplicación d stiércol, yso y ácido, sobr la CE d los sulos d Carrtas y Macahuistl, Tamaulipas. Valors con la misma ltra son stadísticamnt similars (Tuky, P .5). utilizada para l lavado d sulos db tnr salinidad mnor a ds m -1. En rlación con l uso d mjoradors químicos, los rsultados d st studio son smjants a los rportados por Zérga (1993), l cual indica qu solo l lavado dl sulo s suficint para lograr valors óptimos d CE n los sulos studiados, clasificados inicialmnt como salino-sódico
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