CLASIFICACION DE LA APTITUD DEL AGUA PARA RIEGO

CLASIFICACION DE LA APTITUD DEL AGUA PARA RIEGO AGRICOLA.
Determinación de aniones solubles en agua riego o en extractos (de saturación) de suelos por
volumetría.
Introducción.
Los aniones que se encuentran principalmente en extractos acuosos de suelos (aniones solubles) son
los carbonatos, bicarbonatos, sulfatos y cloruros y en menor cantidad nitratos silicatos y fosfatos (Navarrete,
s/f).
Aparatos y equipo.
1. Microbureta de 5 ml (división de 0.02 ml). Puede emplearse una bureta de 50 ml.
2. Equipo de uso común en el laboratorio.
Reactivos.
Anaranjado de metilo en agua al 0.01 %.
Acido sulfúrico aprox. 0.01 N.
Determinación de bicarbonatos (HCO3-) en extractos acuosos y agua de riego.
Procedimiento.
Se toma una alícuota (5 ml), diluir con agua destilada (15 ml) y añadir unas gotas (2 gotas) de
anaranjado de metilo; titular con H2SO4 0.01 N. Observar el punto final de titulación cuando pasa de color
anaranjado a anaranjado rojizo (Navarrete, s/f).
Cálculos.
meq/L HCO3- = (ml H2SO4 gastados en titulación) (N) (1000)
ml alícuota
Determinación de cloruros (Cl-) en extractos acuosos y agua de riego, por titulación con nitrato de
plata.
Reactivos
Solución de cromato de potasio al 5%. Se disuelven 5 gr de cromato de potasio en 5 mI de agua destilada y
se agrega a gotas nitrato de plata 1 N hasta que se produzca un precipitado estable ligeramente rojo. Fíltrese
y dilúyase a 100 mI.
Nitrato de plata 0.010 N. Disuélvase 1.699 g de nitrato de plata en agua destilada y dilúyase a 1 litro
exactamente. Guárdese en frasco ámbar sin exponerse a la luz.
Procedimiento
A la muestra proveniente de la determinación de bicarbonatos, se le agregan 4 gotas de reactivo
cromato de potasio. Al agitar titúlese con nitrato de plata, usando una microbureta de 10 ml agregándolo bajo
una luz intensa, hasta producir un color rojizo que sea estable. La corrección varía según la muestra en el
momento del vire, aumentando normalmente de 0.03 hasta 0.20 ml para aumentos de volumen de 2 hasta 12
mI. Observar el punto final de titulación cuando pasa de color amarillo a anaranjado (Navarrete, s/f).
Cálculos.
meq/L Cl- = (ml AgNO3 gastados en titulación) (N = 0.01) (1000)
ml alícuota
Determinación de cationes solubles en agua riego o en extractos (de saturación) de suelos por
volumetría.
Determinación del Calcio Ca2+ y magnesio Mg2+ en extractos acuosos y agua de riego mediante el
método del versenato.
Introducción.
En la determinación de Ca y Mg por medio de una titulación complejométrica, los metales forman un
complejo con el ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) el cual es un agente quelante. Un agente quelante es
un compuesto orgánico que presenta varios grupos o ligandos factibles de formar complejos con un ión
metálico, con una estequiometría simple, generalmente 1:1 (Navarrete, s/f).
El EDTA es un ácido tetraprótico, debido a los cuatro hidrógenos ionizables de sus grupos
carboxílicos, el cual tiene una solubilidad muy baja en agua, por lo que se prefiere utilizar su sal disódica.
La valoración se realiza en dos etapas: inicialmente se titula Ca+Mg y en una alícuota por separado se
valora Ca, empleando indicadores diferentes para cada caso, obteniéndose el Mg por diferencia. Este método
puede utilizarse para determinar Ca o Mg de intercambio, cationes solubles del suelo, calidad de aguas,
análisis de material vegetal y otros.
Aparatos y equipo
l. Balanza analítica con sensibilidad de 0.0001 gr.
2. Microbureta de 5 ml (División de 0.02 ml). Puede emplearse una bureta de 50 ml.
3. Equipo de uso común en el laboratorio.
Reactivos
- Solución amortiguadora de cloruro de amonio e hidróxido de amonio. Disolver 67.5 g de NH4Cl en 570 ml
de NH4OH concentrado y aforar a un litro con agua destilada.
- Hidróxido de sodio aproximado 4N. Disolver 160 g de NaOH, aforar a 1 litro con agua destilada.
- Indicador Eriocromo negro T. Disolver 0.5 gr de eriocromo negro T y 0.45 gr de clorhidrato de
hidroxilamina en 100 mI de etanol al 95%.
- Indicador purpurato de amonio (muréxida). Mezclar 0.5 gr de purpurato de amonio con 100 g de potasio en
polvo
- Solución de etilen-diamino-tetraacetato (versenato). Aproximadamente 0.01 N. Disolver 2 gr de la sal
sódica del ácido etilen-diamino-tetraacético y 0.05 gr de MgCI * 6 H2O en agua destilada y diluir a 1 litro.
Determinación de Calcio en extractos acuosos y agua de riego, titulación con EDTA.
Procedimiento.
Colocar 5 ml de muestra de agua en un matraz Erlenmeyer de 50 ml. Agregar 1 mI de NaOH 4N,
añadir algunos mg de muréxida y titular con una microbureta hasta el vire del indicador con EDTA-Na
versenato 0.01 N. Observar el vire final cuando cambia de color de rosa a violeta (Navarrete, s/f).
El gasto para esta determinación corresponde a calcio.
Calculos.
meq/L Ca2+ = (ml versenato gastados en titulación) (N verseato) (1000)
ml alícuota
Determinación de Calcio + Magnesio en extractos acuosos y agua de riego, titulación con EDTA.
Se toma una alícuota (5 ml), se coloca en matraz Erlenmeyer (50 ml), se agregan 1 mI de solución
NH4Cl + NH4OH, se agregan unas gotas de eriocromo y se titula con EDTA-versenato 0.01 N, con una
microbureta. El cambio o vire del indicador es de rojo vino a azul o verde (Navarrete, s/f).
No debe haber tinte rojizo al final de la titulación.
El Mg se determina por diferencia entre los meq/L de Ca.
meq/L de Mg2+ = ( meq/L Ca2+ + Mg2+ ) - meq/L Ca2+
Cuando existan interferencias en esta determinación deberá ajustarse primero el pH de la alícuota y
después añadir 1 mI NaCn (cianuro de sodio) al 2% para eliminar la interferencia causada por Fe, Al y Mn
(Navarrete, s/f).
Cálculos.
meq/L Ca2+ + Mg2+ = (ml versenato gastados en titulación) (N verseato) (1000)
ml alícuota
El laboratorio de Salinidad de RIVERSIDE (U.S.) propone clasificar el peligro de salinización de los suelos según la
conductividad eléctrica del agua utilizada para el riego de acuerdo al siguiente esquema.
CLASES
PELIGRO DE
SALINIZACIÓ
N
C1
C2
C3
C4
C5
C6
Bajo
Moderado
Medio
Alto
Muy Alto
Excesivo
CONDUCTIVI
DAD
ELÉCTRICA
(mS/cm a
25ºC)
< 250
250 – 750
750 – 2250
2250 – 4000
4000 – 6000
> 6000
CONTENIDO
DE SALES
TOTALES (g/l)
< 0.15
0.15 – 0.50
0.50 – 1.15
1.15 – 2.50
2.50 – 3.50
> 3.50
Este esquema ha sido propuesto para condiciones de clima medias, con riegos permanentes y para
cultivos de tolerancia media a las sales. Cuando las condiciones particulares del caso difieren de las
propuestas, es necesario adaptar esta clasificación.
En cuanto a las condiciones del suelo, ellas han sido tenidas en cuenta en las recomendaciones para el uso
de cada clase, y son las siguientes:
Clase C1:
Agua de baja salinidad, puede usarse para la mayor parte de los cultivos, en casi todos los suelos. Con
las prácticas habituales de riego, la salinidad del suelo tiende a niveles muy bajos salvo en suelos muy poco
permeables, con los cuales se requerirá intercalar riegos de lavado.
Clase C2:
Agua de salinidad moderada, puede usarse en casi todos los cultivos con suelos de buena
permeabilidad. En caso de permeabilidad deficiente del suelo, es necesario elegir el cultivo, evitando aquellos
muy sensibles a las sales. Se requiere riegos de lavado ocasionales.
Clase C3:
Agua de salinidad media, debe usarse en suelos de permeabilidad moderada a buena, y aún así,
efectuar riegos de lavado para evitar que se acumulen las sales en cantidades nocivas para las plantas.
Deben seleccionarse cultivos con tolerancia a la salinidad.
Clase C4:
Agua de salinidad Alta, sólo debe usarse en casos de suelos de buena permeabilidad, para que los
riegos de lavado, produzcan una lixiviación suficiente para impedir que las sales se acumulen en cantidades
peligrosas. Deben también seleccionarse los cultivos adecuados a estas condiciones.
Clase C5:
Agua de salinidad muy alta, inapropiada para el riego; sólo puede usarse en suelos muy permeables y
con manejos técnicos muy cuidadosos.
Clase C6:
Agua extremadamente salina, no apta para el riego.
Los riegos de lavado, son necesarios en la medida que las lluvias no sean suficientemente frecuentes
e intensas para provocar la lixiviación de las sales acumuladas, transportándolas a profundidades mayores a
la zona de raíces.
Estimación del peligro de sodificación del suelo
El Laboratorio de salinidad de RIVERSIDE (U.S.) clasifica la peligrosidad de sodificación del suelo por el
agua de riego en función de su índice R.A.S: (relación de absorción del sodio), que se calcula con la siguiente
fórmula.
Y la clasificación propuesta es la siguiente:
CLASE
S1
CLASIFICACIÓN
BAJA peligrosidad
sódica.
S2
MEDIANA
peligrosidad sódica.
S3
ALTA peligrosidad
sódica.
S4
MUY ALTA
peligrosidad sódica.
RAS
0–10 depende de la
clase por peligro de
salinización.
10-18 depende de la
clase por peligro de
salinización
18–26 depende de
la clase por peligro
de salinización
> 26 depende de la
clase por peligro de
salinización
Clase S1:
Bajo peligro de sodificación: Pueden usarse en casi todos los suelos sin riesgo de que el nivel del sodio de
intercambio se eleve demasiado.
Clase S2:
Peligro de sodificación Mediano: estas aguas pueden usarse en suelos de textura gruesa o con buena
permeabilidad. En suelos de textura fina o con drenaje deficiente, puede elevarse el sodio de intercambio,
este efecto se ve atenuado en suelos con Yeso.
Clase S3:
Alto peligro de sodificación: son capaces de originar sodificación en casi todos los tipos de suelo, por lo que se
requiere manejos técnicos específicos para mejorar el drenaje y lixiviado como a su vez, medidas correctivas
como incorporación de yeso.
Clase S4:
Muy Alto peligro de sodificación: Aguas inadecuadas para el riego, salvo condiciones de muy baja salinidad. El
Calcio proveniente de los Carbonatos de Calcio del suelo o del yeso puede disminuir el peligro de sodificación.
CLASIFICACIÓN DEL AGUA DE RIEGO SEGUN RICHARDS.
Para el calculo de sodio Na estimado en el agua de riego, a partir del contenido de miliequivalentes de
calcio y magnesio Richards señala que:
Na meq/L = (C E micromhos/cm / 100) - (meq/L de Ca + Mg)
ó bien
Na meq/L = (C E milimhos/cm * 10) - (meq/L de Ca + Mg)
Las clasificaciones del Laboratorio de Salinidad de Riverside – California – U.S. vistas anteriormente
se resumen en el muy conocido cuadro que presentó Richards en 1954, que se muestra a continuación:
Figura 1. Clasificación del agua de riego agrícola según Richards.
Clasificación según comité de consultores de la Universidad de California (1972).
Clasificación
C.E. (mS/cm)
C1
C2
C3
C4
< 0.75
0.75 – 1.50
1.50 – 3.0
> 3.0
Riesgo de
Salinización
BAJO
MEDIO
ALTO
MUY ALTO
Con respecto a la Sodificación, la FAO propone el siguiente cuadro de evaluación, con tres índices:
Clasificación
R.A.S.
S1
S2
<3
3-9
S3
>9
Riesgo de
Sodificación
SIN RIESGO
RIESGO
MODERADO
ALTO
RIESGO
Luego, en 1987, la FAO demostró que el índice RAS se encuentra sobrestimado por lo que propuso calcular el
RAS, haciendo una corrección al valor del Ca introducido en la fórmula, mediante la siguiente tabla. En ella se obtiene el
valor de Ca en meq/l para usar en la fórmula del RAS a partir de la relación HCO3/Ca y de la CE.
El riesgo de sodicidad se representa por el siguiente gráfico con los datos del RAS ajustado y la CE en
dS/m.
Figura 2. Riesgo de sodicidad en suelo por el uso de agua de riego agrícola.
Figura 3. Disminución del rendimiento de diversos cultivos por efecto de la salinidad.
Continuación Figura 3.
Necesidad de Lixiviación o sobre riego para controlar la salinidad en capa arable. Se lleva acabo
mediante la aplicación de la siguiente fórmula según Prieto y Angueira INTA; citados por Jarsun (2008).
L.R.= CEa / 2 CEe
Dónde: CEa: Conductividad eléctrica del agua de riego (mS/cm)
CEe: Conductividad eléctrica del extracto de Saturación del suelo
A continuación se determinará la composición química de aguas de riego agrícola y se clasificará su
aptitud para el riego agrícola y se emitirá una recomendación para su uso.
AGUA DE RIEGO AGRICOLA 1.
Valor
pH
Valor
Conductividad
Eléctrica
(micromhos/cm)
Ca
(Meq/L)
Mg
(Meq/L)
Cl
(Meq/L)
HCO3
(Meq/L)
Solidos
Disueltos
Totales
(ppm)
Na
(Meq/L)
RAS
Estimado.
Ajustado
CLASIFICACION DEL AGUA (PARA RIEGO AGRICOLA) SEGÚN RICHARDS (1982) ES:
Cx-Sx
Recomendación de uso.-
AGUA DE RIEGO AGRICOLA 2.
Valor
pH
Valor
Conductividad
Eléctrica
(micromhos/cm)
Ca
(Meq/L)
Mg
(Meq/L)
Cl
(Meq/L)
HCO3
(Meq/L)
Solidos
Disueltos
Totales
(ppm)
Na
(Meq/L)
RAS
Estimado.
Ajustado
CLASIFICACION DEL AGUA (PARA RIEGO AGRICOLA) SEGÚN RICHARDS (1982) ES:
Cx-Sx
Recomendación de uso.-