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Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal
LAVADO DE SALES EN SUELOS ALUVIALES COSTEROS DE OAXACA, MÉXICO, CON
AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES TRATADAS
Edgar Iván SÁNCHEZ BERNAL
1*
, Héctor Manuel Ortega Escobar
2
,
Gelia Tomasa SANDOVAL OROZCO
3
, Ricardo Antonio HERNÁNDEZ VIRUEL
4
y
Carlos ESTRADA VÁZQUEZ
5
1
Instituto de Ecología, Universidad del Mar Campus Puerto Escondido, Oaxaca, México
2
Programa de Hidrociencias, Colegio de Postgraduados, Montecillo, México
3
Instituto de Recursos, Universidad del Mar Campus Puerto Ángel, Oaxaca, México
4
Maestría en Ciencias Ambientales, Universidad del Mar Campus Puerto Ángel, Oaxaca, México
5
Instituto de Ecología, Universidad del Mar Campus Puerto Ángel, Oaxaca, México
*Autor responsable; edgarivansb@zicatela.umar.mx
(Recibido marzo 2011, aceptado junio 2012)
Palabras clave: salinidad, sodicidad, lixiviación, desalinización
RESUMEN
Los suelos de planicie aluvial costera de Colotepec, Oaxaca, con defciente drenaje
natural, napa freática somera e irrigados con aguas de pozo de moderada salinidad,
acumulan sales en sus 20 cm superiores. Su tipogénesis forma Solonchaks que limitan el
crecimiento y desarrollo de cultivos agrícolas. Con el fn de estudiar el desplazamiento
de sales de la capa arable mediante su lixiviación con aguas residuales tratadas, como
alternativa de uso sustentable para evitar su descarga sin tratar en la zona intermareal,
así como la sobre extracción de aguas subterráneas por el riego, se experimentó en
condiciones de invernadero el lavado de sales en columnas de suelo colectadas en
campo. Se aplicó una norma de lavado (Qa/Qπ) = 1, equivalente a 54.82 m
3
/ha con los
tratamientos agua destilada (control), agua de pozo, agua residual tratada y una mezcla
de agua de pozo y agua residual tratada en proporción 1:1. La salinidad inicial edáfca se
determinó en 5.40 g/L (91.83 Mg/ha). El porcentaje de sodio intercambiable Fue superior
a 15 % y el pH mayor a 8.5. La salinidad residual promedio del espesor de suelo (0-30
cm) lixiviado con agua de pozo Fue de 0.67 g/L (11.39 Mg/ha) y el porcentaje de sodio
intercambiable Fue de 2.76 %, mientras que con agua residual tratada, se determinó en
0.86 g/L (14.62 Mg/ha) y el porcentaje de sodio intercambiable Fue de 6.53 %. Estos
valores indican adecuados niveles salinos y de sodio intercambiable. El lavado con
ambos tipos de agua desalinizó en forma temporal el estrato arable.
Key words: salinity, sodicity, lixiviation, desalination.
ABSTRACT
The soils oF the coastal alluvial plain oF Colotepec, Oaxaca, with defcient natural
drainage, a shallow water table and irrigated with well-water oF moderate salinity,
accumulate salts in the top 20 cm of the soil layer. Its tipogenesis form Solonchaks
that limit the growth and development of crops. In order to study the movement of
Rev. Int. Contam. Ambie. 28 (4) 343-360, 2012
E.I. Sánchez Bernal
et al.
344
salts in the topsoil, it is leached using wastewater as an alternative to sustainable-use
water sources to avoid untreated discharge into the intertidal zone and to protect from
over-extraction of groundwater used for irrigation. The leaching experiment took
place in greenhouse conditions using soil columns collected from the Feld. A leaching
standard of
(Qa/Qπ) = 1 was applied, equal to 54.82 m
3
/ha using the following treat
-
ments: distilled water (control), well water, treated waste-water and, Fnally, a mix of
well-water and treated waste-water at equal amounts (1:1). Initial salinity of soils was
determinated at 5.40 g/L (91.83 Mg/ha). The percentage of exchangeable sodium was
superior to 15 % and the pH more than 8.5. The average residual salinity of soil thick-
ness (0-30 cm) leached with well-water was 0.67 g/L (11.39 Mg/ha) and the percentage
of exchangeable sodium was 2.76 %. With treated waste-water it was determined to
be 0.86 g/L (14.62 Mg/ha) and the percentage of exchangeable sodium was 6.53 %.
These values indicate adequate levels of salinity and exchangeable sodium. Leaching
with both types of water temporarily desalinized the topsoil.
INTRODUCCIÓN
Los suelos irrigados afectados por sales ocupan
una superFcie mundial de 954 832 000 hectáreas
(Szabolcs 1994), que al dejar de ser productivas
se convierten en eriales cuyo abandono genera
migración y apertura de nuevas áreas de riego que
con el tiempo se salinizan, lo que conlleva un daño
ambiental, económico y social a los países que
afrontan el problema. En México la superFcie de
riego con problemas de salinidad es de 65 000 hec-
táreas aproximadamente (Ruiz Cerda
et al
. 2007)
que dejan de ser productivas y se degradan ante la
demanda nacional de alimentos. Uno de los méto
-
dos de control de esta salinización es el lavado de
sales con base en el uso de volúmenes de agua de
sobre riego para desplazar sales de los horizontes
superiores a los inferiores y evacuarlas a través de
drenaje parcelario hacia el mar o lagunas artiFcia-
les donde no causan impacto ambiental (Sánchez
1994). Sin embargo su principal limitante en la
zona costera de Oaxaca, es la indisponibilidad de
adecuados volúmenes de agua en estiaje, debido
tanto a la variación climática que ha provocado un
menor volumen de agua precipitada que ingresa
al suelo y a los acuíferos, como a la extracción
excesiva de los cuerpos de agua subterráneos que
se destinan a distintos usos y que impiden la recu
-
peración de dichos acuíferos en periodos de recarga
(CONAGUA 2008a). Precisamente la necesidad de
evacuar las aguas negras de las grandes urbes del
país, ha propiciado el uso de aguas residuales para
el riego de valles áridos y semiáridos cercanos a
las megalópolis nacionales. Es el caso del Tajo de
Nochistongo construido a principios de 1900 para
derivar en primera instancia las aguas residuales
de la Ciudad de México y con el paso del tiempo
las de su zona conurbada. Estas aguas corren través
de los ríos Tula y Moctezuma hacia la cuenca del
Pánuco y desembocan en el Golfo de México. A su
paso por el estado de Hidalgo las aguas residuales
crudas irrigan 180 000 ha del Valle del Mezquital
con un volumen aproximado de 2553 Mm
3
. Como
resultado el valle produce abundantes cosechas
de alfalfa y avena que se consumen en la cuenca
lechera del propio Valle, así como maíz, trigo, ce
-
bada, legumbres y hortalizas que se consumen en la
zona urbana de la cuenca de México, sin embargo
las aguas presentan un grado de contaminación
química y microbiológica considerable que está
ocasionando problemas de salud al ser humano, el
deterioro de las propiedades Fsicoquímicas de los
suelos y la contaminación de aguas subterráneas
(Can
et al
. 2008). Durante el transcurso del siglo
XX se incorporaron al riego con aguas negras los
valles de Ciudad Juárez, Chihuahua, Monterrey,
Nuevo León, Aguascalientes, Tlaxcala y Puebla que
padecen los mismos problemas de contaminación
señalados. A partir de los años 80, se trabajó en el
establecimiento de plantas de tratamiento de aguas
residuales con Fnes de riego. Se concluyó que el tra-
tamiento con lodos activados, basado en el principio
del uso de microorganismos aeróbicos suspendidos
en reactores biológicos ya sea mediante aireación
o agitadores mecánicos era ideal para obtener un
e±uente de calidad para uso agrícola o para el riego
de áreas verdes urbanas (Ramalho 1996, Metcalf y
Eddy
et al
. 2003). El desarrollo de esta infraestruc-
tura, la aplicación de estudios microbiológicos y
Fsicoquímicos para mejorar la calidad del agua sin
afectar la producción, el reuso de aguas residuales
por parte de la industria y su tratamiento
in situ
antes
de descargarlas a cuerpos de agua, permitió ampliar
el proyecto de riego con aguas residuales, lo que
LAVADO DE SUELOS ALUVIALES CON AGUAS TRATADAS
345
derivó en la necesidad de contar con más plantas de
tratamiento. Sin embargo, a nivel nacional la planea
-
ción e inversión en este rubro aún es insufciente ya
que actualmente se tratan únicamente 47 % de las
aguas residuales totales. Por ejemplo en la Ciudad
de México sólo se trata 2 % de los 50 m
3
que se
consumen por segundo en un día y el 98 % restante
se desaloja de la cuenca sin tratar (Moreno 2008).
Hoy día, el estado de Oaxaca cuenta con sesenta y
seis de plantas de tratamiento, con capacidad total
de 1510 L/s, pero solo tratan un volumen de 986
L/s (CONAGUA 2008 b), situación que explica el
vertido de aguas residuales municipales de las po
-
blaciones ribereñas en los cauces de ríos y arroyos
que avenan las cuencas del estado, como es el caso
de las que drenan al Pacífco y que contaminan sus
Fuentes de agua superfcial y subterránea, así como
sus playas. El objetivo del presente estudio Fue eva-
luar la capacidad de lixiviación de distintas fuentes
de agua de diversa calidad química, a saber: agua
residual tratada por métodos biológicos que cumple
con la NOM-003-SEMARNAT-1997 (SEMARNAT
1997), agua de pozo y mezcla de agua de pozo y
agua residual tratada en proporción 1:1, en suelos
salinos de la planicie costera de Colotepec, Oaxaca,
así como determinar las normas activas de lavado y
su proyección hipotética en campo, para lo cual se
implementó un proceso de lixiviación de sales en
columnas de suelo.
Aspecto teórico
El lavado de sales en suelos, implica hacer pasar
una lámina de agua, adicional al punto de saturación
del suelo, para ello es necesario llevar el suelo a ca
-
pacidad de saturación (Qπ), lo que implica registrar
el volumen requerido para establecer la relación
suelo-agua 1 ≈ 0.2-0.6. Cualquier volumen adicional
al necesario para saturación ejercerá en el suelo un
efecto de lavado, lo que constituye un volumen o
norma activa de lavado
(Qa/Qπ)
Donde: Qa es el volumen activo de lavado (Gon
-
zález 1982, Sánchez 1994). En el presente trabajo, en
primer lugar se determinó el volumen con el que una
muestra de suelo contenida en una columna llega al
punto de saturación (Qa/Qπ)= 0, es decir cuando se
obtiene la primera gota del e±uente y en segundo lugar
la norma activa de lavado (Qa/Qπ) = 1, es decir el volu-
men de agua requerido para llevar el suelo a saturación
más otro volumen igual. De acuerdo a investigadores
como Panin (1962) y Litovchenko (1988), una relación
de extracción suelo-agua 1 ≈ 0.2-0.6 desplaza las sales
fácilmente solubles, pero no las mediana y difícilmente
solubles; en contraste las relaciones de extracción
suelo-agua 1:5 y1:10, son capaces de lixiviar además
de las sales fácilmente solubles, una gran cantidad de
sales de mediana y baja solubilidad.
MATERIALES Y MÉTODOS
Área de estudio
La zona de muestreo con superfcie aproximada
de una hectárea, se localiza en el bajo relieve de la
cuenca del río Colotepec, en las inmediaciones del
poblado La Barra, Municipio de Santa María Colo
-
tepec, Oaxaca, en las coordenadas 15º 49.005’ de
latitud norte y 97º 1.774’ de longitud oeste; colinda
al norte con las estribaciones de la Sierra Madre del
Sur y al sur con el Océano Pacífco. Son terrenos de
baja elevación (20 msnm) y pendiente suave (2º),
que forman parte de la planicie aluvial costera de
dicha cuenca que drena hacia el mar. Los suelos del
cuaternario acumulan sedimentos como resultado de
procesos hidroerosivos que han cubierto a las rocas
metamórfcas del complejo Xolapa de edad Paleozoi-
ca (De Scerna 1965). El clima es cálido sub-húmedo
con lluvias de menor humedad Aw
0
(w), con tempera-
tura media anual de 27.4 ºC (la del mes más caliente,
mayo, es de 29.4 º C y la del mes más frío, enero, es de
25.5 ºC); la precipitación total anual es de 1057.8 mm
(García 1973). La selva mediana caduciFolia nativa
del lugar presenta una intensa perturbación antrópica
a causa de la tala, desmonte y aclareo para establecer
parcelas agrícolas con sistemas de riego de bombeo
de aguas subterráneas. En los alrededores se presen
-
tan manchones eriazos con vegetación halófta y áreas
con vegetación secundaria; sin embargo todavía es
posible observar vegetación arbustiva conformada
por
Andira inermes
(Cacajo de caballo),
Spondias sp
.
(jocote),
Acacia cornigera
,
Cordia
alliodora
(suchi
-
cahue),
Bursera simaruba
,
Hura poliandra
,
Ficus sp
(²icus) y
Enterolobium cyclocarpum.
En manchones
salinos se observa vegetación halófta como romerito
(
Suaeda torreyana S
.) y ejemplares de
Opuntia
sp.
Las plantas cultivadas en las inmediaciones del sitio
son maíz (
Zea mays
), albahaca (
Ocimum bacilicum
L
.), tomillo (
Tymus vulgaris L
.), eneldo (
Anethum
graveolans L
.) y cacahuate (
Arachys hipogea L
.).
Aproximadamente 500 m al este de los terrenos
muestreados corre el río Colotepec principal fuente
hídrica de esta cuenca exorreica que nace en la Sierra
Madre del Sur a 2300 msnm, baja con rumbo suroeste
en trayectoria sinuosa y de fuerte pendiente hasta
E.I. Sánchez Bernal
et al.
346
desembocar en el Océano Pacífco, su longitud es de
100 km, medidos desde su nacimiento hasta Santa
María Colotepec. De acuerdo a datos de la estación
meteorológica La Ceiba, transporta un volumen anual
de 905.05 Mm
3
, con un gasto medio anual de 48.67
m
3
/s (INEGI 2004). Los usos principales a que se
destina son el doméstico, el agrícola y el recreativo.
Muestreo y análisis de suelos, aguas y lixiviados
En la primavera de 2008 se realizó la colecta de
muestras de suelo; dada la homogeneidad del paisaje,
se establecieron cuatro perfles al azar por el méto-
do de zig-zag a distancia de 25 m entre monolitos
según método indicado por la NOM-021-SEMAR-
NAT-2000 (SEMARNAT 2002). La colecta se hizo
en espesores de 20 cm hasta una profundidad de
0.80 m, donde se localizó el manto Freático. También
se colectaron muestras de agua de pozo profundo
utilizadas para riego de parcelas contiguas, para lo
cual se utilizaron botellas de polipropileno de 1 L
de capacidad, previamente lavadas con agua desti
-
lada. Las muestras de suelo se secaron al aire libre
y posteriormente se tamizaron en mallas de 2 mm
de diámetro, para su análisis en el Laboratorio de
Investigación de la Universidad del Mar. De manera
colateral se trataron aguas residuales de dicha Uni
-
versidad por el sistema de lodos activados operado
en lote secuencial en un reactor biológico, y se pre
-
paró una mezcla de agua de pozo y residual tratada
en proporción volumétrica 1:1. En el laboratorio, a
las aguas de pozo y residual tratada se les determinó
pH y conductividad eléctrica (μS/cm) mediante un
multiparámetro marca Hanna ® modelo HI98129,
relación de adsorción de sodio (RAS), porcentaje de
sodio intercambiable (PSI) y sólidos totales disueltos
(STD en g/L) mediante residuo seco calcinado (RSC)
en mu±a a 600 ºC, según procedimientos señalados
por el Manual 60 del Laboratorio de Salinidad de
los Estados Unidos de América (USDA 1985). Se
determinaron los cationes Ca
2+
Mg
+2
, aniones CO
3
2–
,
HCO
3
y Cl
por el método titrimétrico; Na
+
y K
+
por ±amometría (²lamómetro IL-653) y SO
4
2–
por
espectrofotometría. A las aguas residuales tratadas se
les determinó demanda química de oxígeno (DQO)
por el método semimicro, sólidos suspendidos totales
y suspendidos volátiles (métodos 2540 D y E), ambos
señalados por APHA (1998), índice volumétrico de
lodos por el método de Ramalho (1996), coliFormes
fecales mediante la técnica de cultivo en medio
líquido con tubos de fermentación indicada en la
Norma Ofcial Mexicana NMX-AA-42-1987 (SE-
CO²I 1987) y huevos de helminto de acuerdo con
el procedimiento especifcado por Ayres y Duncan
(1996). A los suelos se les determinó la textura por
el método del hidrómetro de Bouyoucos (Palmer y
Troeh 1980), el color del suelo en húmedo y en seco
mediante cartas de color Munsell. Para evaluar su
salinidad previa y al fnal del proceso de lavado, se
obtuvieron extractos acuosos de pastas de saturación,
determinando su pH, CE (dS/m), STD, cationes y
aniones solubles por los métodos indicados y el PSI
según el procedimiento señalado en el Manual 60
(USDA 1985). Idénticas determinaciones se practi-
caron a los e±uentes lixiviados.
Montaje experimental del proceso de lavado
Se utilizaron diez columnas de policloruro de
vinilo (PVC) cubiertas con una capa de parafna para
evitar el ±ujo de pared durante el lavado, nueve con
diámetro interior de 15.24 cm y longitud de 60 cm,
y una columna de igual diámetro pero de 30 cm de
longitud que sirvió como plato de evaporación. Las
columnas se sellaron en su parte inFerior con papel fl-
tro Whatman 42 y malla mosquitero y se empacaron
con 1.52 kg de suelo por espesor de 5cm, resultado
de considerar una densidad aparente de 1.67 g/cm
3
y un volumen ocupado por esa capa de 912.07 cm
3
,
hasta formar un espesor total de 50 cm (el plato de
evaporación se conformó por una columna de 20
cm de espesor). En condiciones de invernadero, las
columnas de suelo se asentaron sobre embudos de
plástico de 25 cm de diámetro, acoplados a perfora
-
ciones de dos mesas de madera que soportaron las
columnas, con ello Fue posible colectar los e±uentes
del proceso de lavado en botes de plástico de 250 mL
de capacidad. Las mesas fueron adaptadas con estruc
-
turas metálicas para fjar, dar soporte y verticalidad
a las columnas, así como para sostener en su parte
superior las probetas tipo Mariotte de 1000 mL de
capacidad que contenían el agua de lavado de los
diversos tratamientos. Las probetas se sellaron con
tapón de hule, y su conexión a dos tubos de vidrio
de 1.0 cm de diámetro y 6.0 cm de longitud, y a dos
mangueras de hule de 1.0 cm de diámetro y 30 cm
de longitud, permitió mantener una carga hidráulica
de 10 cm con efecto de vacío, lo que liberó agua
conForme la carga hidráulica se infltró en el suelo. La
carga se mantuvo constante durante todo el proceso
hasta obtener los volúmenes activos de lavado
Qa/Qπ = 0,1
Donde: Qa es el volumen de agua con que un
suelo llega a su capacidad de saturación más otro
volumen igual, y así sucesivamente; y Qπ = Volumen
de agua necesario para llevar el suelo a capacidad de
saturación.
LAVADO DE SUELOS ALUVIALES CON AGUAS TRATADAS
347
El experimento se estableció con un testigo (agua
destilada), tres tratamientos T
1
(agua de pozo noria),
T
2
(agua residual tratada), T
3
(mezcla de agua de
pozo y agua residual tratada en proporción 1:1) y tres
repeticiones, lo que arroja un total de nueve unidades
experimentales (columnas de suelo) distribuidas en
un diseño completamente al azar. El lavado de suelos
se realizó con las aguas experimentales contenidas en
las probetas Mariotte; la lámina de lavado se mantuvo
constante hasta obtener los volúmenes porosos de
lavado
Qa/Qπ
establecidos. Se midió la temperatura
diaria con un termómetro de máximas y mínimas,
asimismo se determinó la evaporación diaria de la
carga de agua de las columnas, utilizando el plato
de evaporación. Los volúmenes evaporados diarios
se cuantifcaron mediante la igualdad:
Lámina evaporada (mm) =
Ve/A
(10)
Donde: V
e
es el volumen evaporado diario, A el área
de la sección transversal de la columna (182.41 cm
2
)
y 10 el factor de conversión de cm a mm.
Por su parte la lámina activa de lavado (LAL) se
determinó conforme la siguiente ecuación:
LAL = [Lámina bruta cm]–[carga hidráulica cm] +
[Evaporación (mm)/10] + πcs
Donde: la carga hidráulica es 10 cm, 10 el factor de
conversión de mm a cm y πcs el volumen poroso de
saturación del suelo en cm.
La cuantifcación de sales extraídas se inició al
colectarse la primera gota del eFuente. Al e±ecto
se consideró que el volumen de agua con el que se
obtiene dicha gota, es el valor de la capacidad de
saturación del suelo (Qπ); para investigadores como
Sa±anov (1960) y Kovda (1980), es la constante
de lavado de cualquier profundidad del suelo. La
colecta de extractos acuosos continuó hasta obtener
el volumen de lavado
Qa/Qπ
= 1, es decir un volu-
men de agua adicional al de saturación. El lavado
experimental ±ue de 103 días (8 de noviembre de
2008
al 18 de ±ebrero de 2009). Al obtenerse los
volúmenes porosos
Qa/Qπ
, se quitaron las probetas
y se eliminó la carga de agua de cada columna. En
-
seguida se extrajeron muestras de suelo en capas de
5.0 cm hasta completar diez espesores por columna
que fueron secados al aire y trasladados al labora
-
torio para determinar su salinidad residual (S
r
) y
composición fsicoquímica. Los resultados del curso
de lavado se grafcaron en curvas de lixiviación de
sales extraídas, ajustadas para fnes de predicción
a una función potencial del tipo
Y = ax
b
. En el eje
de las abscisas se estableció la relación
Qa/Qπ
y en
el eje de las ordenadas la relación
S
i
–Σ
S
ext
/
S
i
Donde: S
i
es la salinidad inicial determinada en la
relación de extracción suelo-agua 1 ≈ 0.2-0.6, ∑S
ext
la sumatoria de la salinidad extraída por los eFuentes
cada 100 mL y 100 el factor de conversión a % con
relación a S
i
.
Mediante correlación se obtuvo el grado de
asociación entre las variables CE y cationes y
aniones solubles lixiviados, así como entre la RAS
y el PSI de los extractos acuosos. Enseguida se
obtuvo el promedio de la salinidad residual de las
columnas de suelo de los distintos tratamientos y se
determinó su desviación estándar y coefciente de
variación. Finalmente, para establecer diferencias
signifcativas de salinidad (S
r
) entre espesores y
entre tratamientos con valor de p < 0.5 se utilizó el
análisis de varianza mediante el sistema de análisis
estadístico SAS (1996).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Caracterización fsicoquímica de los suelos ex
-
perimentales
Se trata de regosoles éutricos de planicie aluvial
(²AO-UNESCO 1998), ±ormados por acumulación
sucesiva de sedimentos limosos que han migrado
del alto al bajo relieve como resultado de intensos
procesos de erosión hídrica. El horizonte A1 tiene
una profundidad aproximada de 14 cm; el horizonte
B exhibe deterioro de su estructura de migajón fno
a consecuencia de procesos de dispersión coloidal
inducida por las aguas de riego salino sódicas que
ingresan al sistema, fenómeno relacionado con la
textura que hasta el espesor 0-80 cm se determinó
como franco limosa. En esencia los sedimentos
limosos presentan partículas pelíticas que taponan
los poros y causan sellamiento, lo que origina un
pobre drenaje natural, permeabilidad ≈ 0.7 cm/h,
deficiente conductividad hidráulica y excesiva
acumulación de agua asociada al ascenso de la tabla
freática durante la estación húmeda, condiciones
que propician un ambiente anaeróbico en el suelo
(Sánchez
et al
. 2012). La granulometría arrojó
una densidad de 1.67 g/cm
3
, que de acuerdo a lo
asentado en el Manual 60 (USDA 1985), difculta
el crecimiento y desarrollo de raíces de plantas
cultivadas. El color del suelo en húmedo, pardo
E.I. Sánchez Bernal
et al.
348
amarillento, se vincula a la presencia de limonita y
a un bajo contenido de materia orgánica (De Scerna
1965, FitzPatrick 1984).
La salinidad inicial (S
i
) determinada en el RSC y
la CE promedio del extracto de saturación del suelo
en los espesores de los perfles analizados, indican
que el espesor 0-20 cm (horizonte A1) acumula
alta concentración de sales (5.40 g/L ó CE medida
de 8.64 dS/m), que disminuye de manera abrupta
hasta el espesor 60-80 cm (1.87 g/L de sales ó CE
medida de 3.40 dS/m). Este patrón de acumulación
±ue explicado por Oster y Schroer (1979) quienes
indican que la repetición del ciclo humedad-sequía
origina la concentración de una gran cantidad de
sales en la zona de ²uctuación de agua, pero no en
la de saturación, por ello la acumulación salina es
máxima en la superfcie. Estos valores correspon-
den a suelos que dado el defciente drenaje natural,
manto freático poco profundo y ascenso capilar de
aguas por excesiva evaporación y escasa precipita
-
ción pluvial en estiaje, acumulan sales en la super-
fcie a concentraciones que exceden el umbral de
tolerancia de las glicóftas, estimado en 2.56 g/L de
concentración de la solución del suelo, equivalente
a una CE de 4.0 dS/m (Maas 1985) y que limitan el
crecimiento y desarrollo de las plantas cultivadas.
Asimismo su reacción es neutra a ligeramente alca
-
lina, sin embargo son proclives a generar reacción
alcalina dados los valores de RAS > 20 y de PSI >
15% (
Cuadro I
), lo que implica un grado de res-
tricción de uso agrícola moderado con afectaciones
por disminución de la infltración de agua del suelo
(Ayers y Westcot 1987); ±enómeno propio de una
tipogénesis salino-sódica que los identifca como
Solonchaks (Szabolcs 1989).
Caracterización fsicoquímica de las aguas ex
-
perimentales
Agua destilada
. Se utilizó como testigo; es un
agua de pH neutro, sin problema de sales y de sodio,
por lo que de acuerdo con la clasifcación de Ayers y
Westcot (1987), no presenta ningún riesgo para su uso
agrícola (C1-S1). Sin embargo la ausencia de cationes
y aniones solubles es una característica poco desea
-
ble en agricultura dado el nulo aporte de nutrientes
minerales de esta agua a las plantas (Rhoades 1992).
En cuanto al lavado de sales en suelos, investigadores
como Helalia
et al
. (1990), indican la limitante que
implica utilizar aguas de baja concentración electrolí-
tica (<2.0 dS/m) para lixiviar sales, ya que al carecer
de electrolitos divalentes como el ion Ca
2+
y el Mg
2+
disminuyen la capacidad de intercambio catiónico de
los suelos y desplazan una menor cantidad de iones
Na
1+
, lo que está vinculado a procesos de dispersión
coloidal y destrucción de la estructura del suelo que
genera defcientes condiciones de infltración hídrica
y anaerobiosis.
Aguas de pozo profundo
. Se trata de aguas sub
-
terráneas moderadamente mineralizadas y alcalinas,
de composición química bicarbonatada cálcica que
proviene de la infltración de aguas a través de rocas
metamórfcas calizas de la cuenca del río Colotepec.
Sus valores de CE (680 µS/cm) y de RAS (1.05),
indican que es un agua de salinidad media y baja
sodicidad (C2-S1), por lo que de acuerdo con Ayers
y Westcot (1987) puede emplearse en el riego de
cultivos moderadamente tolerantes a sales, con poco
riesgo de destrucción de la estructura del suelo. Se
considera de buena calidad para uso agrícola y en la
lixiviación de suelos salinos.
Agua residual tratada
. El agua que recibe la Uni
-
versidad del Mar para uso en servicios sanitarios y
cafetería, proviene del río Tonameca, que a su paso
por la cuenca del mismo nombre, atraviesa rocas
calizas, por lo que su composición química natural es
bicarbonatada cálcica con pH de 8.0 (INEGI 2004),
la cual cambia a bicarbonatada sódica por precipi
-
tación de Ca
2+
, la disolución de detritos orgánicos,
y su recarga con iones Na
+
provenientes de las sales
NaCl y NaHCO
3
, de común ocurrencia en este tipo
CUADRO I.
SALINIDAD, SODICIDAD E IONES SOLUBLES DE LOS EXTRACTOS ACUOSOS DE PASTAS DE
SATURACIÓN DEL SUELO ANALIZADO (RELACIÓN 1 ≈ 0.2-0.6)
Espesor
cm
pH
STD
1
g/L
CE
2
dS/m
Ca
2+
Mg
2+
Na
+
K
+
Suma
HCO
3
Cl
SO
4
2–
Suma
RAS
[mmol
c
/L]
1/2
PSI
mEq 100 g de suelo
0-20
6.74
5.40
8.64
2.28
5.62
22.49
0.71
31.10
21.3
8.15
1.73
31.18
59.15
46.23
20-40
7.11
1.95
3.90
1.21
2.84
10.56
0.15
14.76
12.1
2.98
0.91
15.99
38.76
35.86
40-60
6.77
1.80
3.11
0.91
2.64
9.36
0.06
12.98
10.01
2.41
0.76
13.18
35.90
34.07
60-80
6.43
1.87
3.40
0.89
2.75
9.68
0.07
13.38
10.01
2.81
0.68
13.50
37.12
34.85
1
STD = Sólidos totales disueltos;
2
CE = Conductividad eléctrica;
3
RAS = Relación de adsorción de sodio y
4
PSI = Porcentaje
de sodio intercambiable
Nota: El valor de cada espesor es el promedio de cuatro perfles muestreados
LAVADO DE SUELOS ALUVIALES CON AGUAS TRATADAS
349
de aguas (Velázquez
et al
. 2002). Esto incide en su
pH alcalino y en los valores de CE (1558 µS/cm)
y RAS (5.3) que prevalecen incluso después de su
tratamiento (
Cuadro II
) y que de acuerdo con Ayers
y Westcot (1987) se clasifca como agua de riego de
alta concentración salina con sodicidad moderada
(C3-S2). Por esto sólo se puede utilizar en cultivos
muy tolerantes a sales y en suelos con textura gruesa y
buen drenaje, ya que en suelos de textura fna el sodio
intercambiable X
Na
+
tiende a destruir la estructura del
suelo. Su tratamiento biológico permitió una mejora
de la calidad química y microbiológica pues la DQO
al ingreso del sistema pasó de 237.51 mg O
2
/L a 98.49
mg O
2
/L en el agua de salida, es decir, la remoción de
DQO Fue de 68.58 %; el índice volumétrico de lodos
del reactor (IVL) promedió 81.19 mL/g por lo que
ambos valores son aceptable para este tipo de trata
-
miento (Ramalho1996, Tchobanoglous
et al
. 2003);
igualmente se determinó nula existencia de huevos de
helminto, por lo que cumple con lo requerido por la
NOM-003-SEMARNAT-1997 (SEMARNAT 1997)
para ese rubro que es ≤ 1 huevo por litro en promedio
mensual; la cuantifcación de coliFormes Fecales arro-
jó 100 número más probable (NMP), valor inFerior
al límite señalado por la propia Norma Ofcial que es
de 240 NMP/100 mL para aguas residuales tratadas y
con reuso público. En consecuencia se trata de aguas
con la calidad requerida para uso agrícola o para el
riego de áreas verdes urbanas (Martín
et al
. 2005),
sin embargo su utilización en láminas de sobre riego
o lixiviación de sales en suelos de textura fna como
es el caso de la presente investigación, debe consi
-
derar practicas especiales de control de la salinidad
como son: el establecimiento de drenaje artifcial, la
aplicación de mejoradores químicos que reviertan el
efecto dispersor del ion Na
+
depositado por el agua
residual y la selección de plantas cultivadas toleran
-
tes a sales (Reeve y Doering 1966, Malcom 1993 y
Sánchez
et al.
2008).
Mezcla de agua de pozo y agua residual tratada
en proporción 1:1
. La combinación de ambos tipos
de aguas en razón de un volumen de agua subterránea
por un volumen de agua residual, dio como resul
-
tado un agua bicarbonatada sódica de pH alcalino,
elevada CE (1150 µS/cm) y baja RAS (3.73). Para
Ayers y Westcot (1987), es un agua de alta salinidad
sin riesgo de que alcance niveles peligrosos de sodio
intercambiable en el suelo(C3-S1), por lo que puede
utilizarse en el riego de cultivos muy tolerantes a
sales, siempre que se consideren prácticas especiales
de control de la salinidad, como el lavado de sales
(Mace y Amrhein 2001).
Láminas activas de lavado utilizadas
Los resultados promedio de la determinación de
las láminas activas de lavado aplicadas en la presente
investigación se plasman en el
cuadro III
.
La diferencia entre láminas activas de lavado se
atribuye a cambios en el espacio poroso del suelo,
derivados de la heterogeneidad en la compactación
manual mecánica, que alteró la densidad real del
suelo y con ello disminuyó el espacio poroso y el
ingreso y velocidad de infltración de agua a través
de las columnas, como se observa en el
cuadro
III
. Esta diferencia de espacio poroso determinó
que el proceso de lavado tardara menos tiempo en
las columnas sometidas a los tratamientos testigo
y de agua de pozo, y que fuera más extenso en los
tratamientos de agua residual tratada y de la mezcla
hídrica residual con agua de pozo. La disminución
en la tasa de infltración en los dos últimos trata-
mientos está vinculada con la alta concentración
de sales sódicas que contienen las aguas residuales
y que producen a su paso por el suelo procesos de
hidrólisis alcalina, que a su vez producen de±ocu-
lación de las partículas del suelo y destrucción de
su estructura, todo lo cual genera condiciones de
impermeabilidad.
CUADRO II.
CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA DE LAS AGUAS DE LIXIVIACIÓN DE LOS DISTINTOS TRATAMIENTOS
Tipo de agua
muestreada
pH
T
ºC
CE
μS/cm
Ca
2+
Mg
2+
Na
+
K
+
Suma
HCO
3
Cl
SO
4
2–
Suma
RAS
(mmol
c
/L)
1/2
mEq/L
*
Agua destilada
7.00
21.80
29.8
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
Agua de pozo
7.96
24.60
680
1.40
1.22
0.80
0.03
3.33
1.84
2.30
1.13
5.27
1.05
Agua residual
tratada
7.90
24.70
1558
3.00
4.90
10.60
0.79
19.29
2.32
13.00
3.18
18.50
5.33
Mezcla de agua
residual tratada
y agua de pozo
(1:1)
7.92
24.67
1150
2.20
2.80
5.90
0.40
11.30
2.10
7.65
2.17
11.92
3.73
*mEq/L: miliequivalentes por litro
E.I. Sánchez Bernal
et al.
350
En las columnas más compactadas ingresó menos
agua, mientras que en las menos apisonadas (columna
10 del tratamiento con agua destilada) ingresó más
agua. Este fenómeno ha sido explicado por Hossne
(2008), quien señala que en un suelo de textura
fna, densidades superiores a 1.7 g/cm
3
restringen
el ingreso de agua y aire, y en el presente la textura
Franco limosa registró una densidad de 1.67 g/cm
3
,
que aumentó con la compactación. Como resultado,
los volúmenes de agua necesarios para llevar el suelo
a capacidad de saturación fueron diferentes para cada
columna, lo que in±uyó en la variación de las láminas
activas de lavado durante el proceso experimental, así
como en la proyección hipotética de los volúmenes
de lavado en campo (m
3
/ha) de cada tratamiento. Un
aumento en la cantidad de agua infltrada a través
de la columna origina una mayor cantidad de sales
extraídas en los primeros e±uentes (Volovuyeb 1964).
Esto no es óbice para señalar que con las diferencias
propias de la calidad química de cada tipo de agua,
todas las normas activas de lavado evidenciaron
desplazamiento de sales de las columnas de suelo.
El proceso de lixiviación de sales
Los distintos tratamientos (control, agua de pozo,
agua residual tratada y mezcla de agua residual trata
-
da y agua de pozo en proporción 1:1), presentan una
tendencia general a extraer una mayor cantidad de
sales en los primeros e±uentes de lavado (25.61 g/L,
22.04 g/L, 23.53 g/L y 22.91 g/L) respectivamente.
La concentración salina disminuyó en forma pro
-
gresiva hasta los últimos e±uentes colectados, que
en el orden de los tratamientos citados, registraron
valores de 1.05 g/L (e±uente 12), 0.64 g/L (e±uen-
te 14), 0.30 g/L (e±uente 24) y 0.38 g/L (e±uente
18). El Fenómeno tiene explicación en el eFecto
solubilizador de las aguas experimentales cuyos
primeros e±uentes extrajeron una gran concentración
de electrolitos; de tal forma que conforme avanzó el
proceso, la solubilidad del agua de lavado disminuyó
en un curso vertical descendente, extrayendo cada
vez menos sales en los e±uentes subsecuentes de
todos los tratamientos, como se observa en el
cua-
dro IV
. Las aguas experimentales solubilizaron en
los primeros extractos y a través del curso de lavado
una gran cantidad de iones Na
+
, Mg
2+
, Cl
y SO
4
2–
, y en menor cantidad iones Ca
2+
, K
+,
HCO
3
y
CO
3
2–
, en ese orden, lo que hace evidente que los
iones citados en primer término tienden a formar
las sales hipotéticas NaCl, MgCl
2
y Na
2
SO
4
cuya
alta solubilidad (264 g/L, 353 g/L y 280 g/L respec-
tivamente), permite que sean las más lixiviadas en
comparación con las sales de baja solubilidad como
el Ca(HCO
3
)
2
y el Mg(HCO
3
)
2
(0.013 g/L), o la sal
CaSO
4
(1.9 g/L) Formados por el segundo grupo de
iones que son poco móviles y precipitan a horizon
-
tes medios e inferiores, pero no son lixiviados. Este
comportamiento guarda similitud con lo descrito por
Volovuyeb (1966) quien determinó que en un proceso
de lavado son desplazadas con más intensidad las
sales de fácil solubilidad, mientras que las de mediana
y baja solubilidad son lixiviadas en menor cuantía.
Los diversos tratamientos no presentaron diferencia
estadística signifcativa en el curso de extracción sa-
lina, por lo que hasta esta etapa del proceso, las aguas
de lavado presentaron un comportamiento similar.
Por su parte, las diferencias de extracción obtenidas
mediante estadística descriptiva evidencian que en
promedio el agua residual tratada desplazó más sales
de las columnas de suelo a los extractos en relación
al testigo, que los tratamientos mezcla hídrica y agua
de pozo, lo que guarda relación con el número de
e±uentes colectados por tratamiento. El Fenómeno
tiene explicación en la poca capacidad de lixiviación
de las aguas de baja concentración electrolítica que
tienden a de±ocular los sistemas coloidales del suelo,
lo que disminuye tanto la tasa de infltración como
la capacidad de lixiviación salina. Como lo indica
Sánchez
et al
. (2012), al inicio del proceso las aguas
poco concentradas en sales tienen más capacidad de
CUADRO III.
LÁMINAS DE SATURACIÓN Y LÁMINAS ACTIVAS DE LAVADO DE LAS COLUMNAS EXPE
-
RIMENTALES
Tratamiento hídrico
Columnas 1, 2 y 3
Columnas 4, 5 y 6
Columnas 7, 8 y 9
Columna 10
πcs
cm
LAV
*(cm)
πcs
cm
LAV (cm)
πcs
cm
LAV
(cm)
πcs
cm
LAV
(cm)
Agua residual tratada
17.67
54.37
Agua de pozo
19.77
57.78
Mezcla de agua residual tratada y
agua de pozo (1:1)
18.41
53.43
Agua destilada
21.92
69.10
*LAV: Lámina activa de lavado
LAVADO DE SUELOS ALUVIALES CON AGUAS TRATADAS
351
cargarse de iones, sin embargo al transcurrir el tiem
-
po, desplazan menos sales en comparación con aguas
de mayor concentración salina, que es el fenómeno
observado en el presente experimento. Esto se debe
a que las aguas con baja concentración electrolítica
y en Ca
2+
intercambiable que pasan
n
veces a través
de un espesor de suelo, disminuyen su capacidad de
infltración por eFecto de la hidratación, expansión
de las arcillas y dispersión coloidal inducida por el
Na
+
del complejo de intercambio del suelo que no
es desplazado por dichas aguas, lo que conlleva a la
destrucción de su estructura y por ende a su defciente
conductividad hidráulica (Narokova 1990). Durante
el lavado materia de estudio, los tratamientos agua de
pozo y agua destilada dejaron de colectar extractos
en los e±uentes números 14. En contraste, las aguas
de moderada o alta concentración salina tienden a
infltrarse más en el suelo como consecuencia del
efecto coagulante del ion Ca
2+
en el sistema coloidal
del suelo que conlleva desplazamiento de Na
1+
inter
-
cambiable y con ello un aumento del espacio poroso
(Reeve y Doering 1966). Esta es la razón por la que
se colectó una mayor cantidad de e±uentes en los
tratamientos agua residual tratada y la mezcla hídri
-
ca, fenómeno vinculado al efecto agregador coloidal
producido por el aporte de materia orgánica contenido
en el agua residual tratada. Al respecto Can
et al
.
(2008) señalan que es indudable el eFecto inicial del
riego con aguas residuales en la mejora estructural del
suelo. Sin embargo, estos mismos autores abundan
en el tema y aducen que el riego consuetudinario
con estas aguas, por lo general cargadas con altas
concentraciones de sales sódicas, produce cambios
adversos en la estructura del suelo.
Los cationes y aniones solubles fueron lixiviados
en el siguiente orden: Na
+
> Mg
2+
> Ca
2+
> K
+
y Cl
>
SO
4
2–
> HCO
3
>CO
3
2–
. En general, el Na
+
, Mg
2+
y
Cl
son iones geoquímicamente muy móviles en
la naturaleza (Kovda 1977, Szabolcs 1994) y sus
reacciones de intercambio en los suelos analizados,
forman las sales hipotéticas NaCl, MgCl
2
y Na
2
SO
4
de gran solubilidad y en menor proporción forman
Mg(HCO
3
)
2
y Ca(HCO
3
)
2
de baja solubilidad. Estas
sales en condiciones de saturación y alta concentra
-
CUADRO IV.
CONCENTRACIÓN SALINA DE LOS EFLUENTES DE LAS COLUMNAS DE LAVADO
Tratamiento
No de e±uente
STD
g/L
Parámetros
estadísticos
Tratamiento
No. de
e±uente
STD g/L
*
Parámetros
estadísticos
Testigo A
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
25.61
20.83
18.66
17.54
14.48
12.48
8.78
6.03
4.57
2.84
1.57
1.24
1.20
1.05
m = 9.77
s = 8.68
C.V. = 0.88
I. Agua de pozo.
A
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
22.04
21.76
19.70
17.58
17.11
15.86
7.30
5.84
4.05
2.54
1.62
1.09
0.84
0.64
m = 9.85
s = 8.82
C.V. = 0.89
II . Agua
residual tratada
A
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
23.53
23.92
22.61
20.95
19.60
18.88
18.26
16.27
14.15
10.34
7.34
4.38
2.29
1.32
m = 14.56
s = 8.44
C.V. = 0.58
III. Mezcla de
agua residual
tratada y agua
de pozo (1:1).
A
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
22.91
21.23
20.26
19.19
18.26
17.37
15.15
13.78
12.18
10.15
7.09
3.66
2.01
1.19
m = 13.17
s = 7.46
C.V. = 0.56
Donde: STD = Sólidos totales disueltos. A = Prueba de medias entre tratamientos de lavado y la variable
1
STD en los e±uen-
tes de lixiviación (P > ² = 0.0001)
Nota: medias con la misma letra no son signifcativamente diFerentes. * Signifcancia estadística (Tukey, 0.05)
E.I. Sánchez Bernal
et al.
352
ción, provocan la precipitación de CaSO
4
, lo que
explica la facilidad de migración de aquellas durante
el lavado y la menor remoción de iones Ca
2+
y SO
4
2–
(Litovchenko 1980). La evidencia experimental
indica que en los extractos de lavado prevalecen las
sales sódicas y magnésicas sobre las cálcicas, lo que
a su vez explica los valores de relación de adsorción
de sodio y de porcentaje de sodio intercambiable
obtenidos, que en lo fundamental indican la inFuen-
cia del ion Na
1
en la calidad química de las aguas de
lavado y su efecto adverso en las propiedades físicas
de los suelos experimentales.
Asimismo el análisis de asociación entre la variable
CE de los extractos acuosos y los iones lixiviados en
cada tratamiento, arroja una alta correlación entre CE
y Na
+
(r = 0.95), CE y Mg
2+
(r = 0.87) y CE y Cl
(r =
0.90); en contraste la correlación entre CE y SO
4
2–
fue
muy baja (r = 0.21) y negativa en el caso de la asocia-
ción CE y HCO
3
(r = –0.87), lo que debe interpretarse
como un indicador de predominio de las sales NaCl y
MgCl
2
en los extractos de lavado, fenómeno natural ya
que se trata de suelos con salinidad clorhídrica inducida
por ciclos de intrusión marina, donde la relación Cl
/
SO
4
2–
>2.0 (Kovda 1965).
En los
cuadros
V
a
VIII
se advierte que los cita
-
dos iones se lixiviaron en grandes cantidades en los
primeros extractos y que su concentración disminu
-
yó de manera progresiva en los últimos extractos,
fenómeno que con menor intensidad se veri±có con
el resto de las especies químicas y que según Kovda
(1977), es una regularidad universal en el proceso de
lixiviación de suelos salinos. Los iones desplazados
con más intensidad fueron precisamente Na
+
, Mg
2+
y
Cl
, que tienden a formar las sales NaCl y MgCl
2
, cuya
solubilidad es de 264 g/L y 353 g/L, respectivamente.
La menor remoción de iones Ca
2+
, SO
4
2–
y HCO
3
, se
debe a que las dos primeras tienden a formar CaSO
4
de baja solubilidad (1.9 g/L), esta condición origina
que precipite a través del per±l del suelo y que sea
difícilmente lixiviada por las aguas de lavado. Por su
parte la menor remoción de los aniones HCO
3
en los
primeros eFuentes se atribuye a su baja solubilidad,
pues como indica Kovda (1965), cuando la concen-
tración de sales en la solución del suelo es superior
a 5 g/L los iones HCO
3
1–
se presentan muy poco en
forma de NaHCO
3
y por lo general tienden a formar
sales menos solubles como Ca(HCO
3
)
2
. En contraste
cuando la concentración salina disminuye, aumenta la
solubilidad del NaHCO
3
, que enseguida es lixiviado.
Esto explica porqué se determinó una mayor concen
-
tración de Na
+
y HCO
3
en los últimos eFuentes en
comparación con el resto de los iones. Lo descrito
también explica el cambio de pH de ligeramente áci
-
do en los primeros eFuentes a alcalino en los últimos
extractos ya que Fuctuó en un intervalo de 6.01 a 9.48.
Esto que indica que los extractos paulatinamente se
cargaron en lo fundamental con NaHCO
3
, y en menor
cantidad con Mg(HCO
3
)
2,
fenómeno que ocurrió
en
todos los tratamientos. Las soluciones cargadas con
altas concentraciones de estas sales generalmente
son afectadas por procesos de hidrólisis alcalina que
incrementan el pH del medio. En el caso del K
+
, su
CUADRO V
.
CONCENTRACIÓN DE IONES SOLUBLES EN LOS EFLUENTES DE LAS COLUMNAS DE LAVADO EMPLEAN
-
DO AGUA DESTILADA (TESTIGO
)
Muestra pH
CE
Ca
2+
Mg
2+
Na
+
K
+
Suma
CO
3
2
¯
HCO
3
¯
Cl¯
SO
4
2
¯
Suma
RAS
(mmol
c
/L)
1/2
PSI
dS/m
meq/L
1
6.07
12.40
492.00
1308.00
2266.00
13.20
4079.20
0.00
6.00
4420.00
2.20
4428.20
75.53
52.42
2
6.19
12.32
468.00
1332.00
2396.00 16.00
4212.00
0.00
8.00
4240.00
22.13
4270.13
79.87
53.82
3
6.52
12.32
348.00
1012.00
2134.00
14.80
3508.80
0.00
6.80
3640.00
24.40
3671.20
81.84
54.43
4
6.95 11.78
244.00
1036.00
2086.00
15.40
3381.40
0.00
8.00
3240.00
55.91
3303.91
82.46
54.62
5
7.28 11.48
136.00
664.00
1898.00 13.80
2711.80
0.00
10.00
2680.00 117.77
2807.77
94.90
58.11
6
7.61
11.23
60.00
540.00
1570.00
11.40
2181.40
0.00
12.00
2040.00
308.62
2360.62
90.64
56.98
7
7.76 10.18
32.00
328.00
1114.00
8.20
1482.20
0.00
12.00
1240.00 449.53
1701.53
83.03
54.79
8
8.01
7.03
29.00
171.00
766.00
5.80
971.80
0.00
15.00
680.00 470.15
1165.15
76.60
52.77
9
8.03
5.45
17.50
106.50
589.00
5.10
718.10
2.00
10.50
440.00
408.29
860.79
74.80
52.17
10
8.41
3.48
6.30
59.70
366.00
3.20
435.20
2.00
13.00
240.00
298.31
553.31
63.71
48.11
11
8.20
2.06
1.90
26.10
219.00
1.90
248.90
5.00
18.00
140.00
132.66
295.66
58.53
45.97
12
8.68
1.77
1.10
22.90
171.00
1.30
196.30
8.00
24.00
120.00
66.79
218.79
49.36
41.71
LAVADO DE SUELOS ALUVIALES CON AGUAS TRATADAS
353
CUADRO VI.
CONCENTRACIÓN DE IONES SOLUBLES EN LOS EFLUENTES DE LAS COLUMNAS DE LAVADO EM
-
PLEANDO AGUA DE POZO
No. de
efuente de
lixiviación
pH
CE
Ca
2+
Mg
2+
Na
+
K
+
Suma
CO
3
2
¯ HCO
3
¯
Cl¯
SO
4
2
¯
Suma
RAS
(mmol
c
/L)
1/2
PSI
dS/m
meq/L
M1
6.01
12.07
374.67 1732.00
2902.67 5.63
5014.97
0.00
9.33
5306.67
4.59
5320.59
89.44
56.65
M2
6.27
11.63
301.33 1552.00
2688.00 5.70
4547.03
0.00
8.07
4750.00
20.97
4779.03
88.30
56.33
M3
6.73
11.74
216.00 1370.67
2481.33 5.28
4073.28
0.00
7.40
4280.00
69.46
4356.86
88.10
56.27
M4
7.07
11.58
98.67
1168.00
2421.33
5.63
3693.63
0.00
7.33
3840.00
121.01
3968.35
96.21
58.45
M5
7.28
11.41
48.00
885.33
2179.33
5.13
3116.08
0.00
9.67
3110.00 330.39
3450.05
100.88
59.60
M6
7.27
10.96
31.33
736.67
1904.00 3.40
2674.27
0.00
16.67
2526.67
514.25
3057.58
97.16
58.69
M7
7.35
8.36
34.00
286.00
786.00 1.60
1107.60
0.00
16.00
920.00 432.34
1368.34
62.14
47.48
M8
7.49
6.40
24.00
216.00
588.00
0.40
828.40
0.00
16.00
680.00
451.24
1147.24
53.68
43.79
M9
7.53
4.59
13.50
98.50
446.00 1.80
559.80
2.00
13.00
400.00
348.14
763.14
59.60
46.42
M10
8.12
3.31
6.00
104.00
277.00
0.30
387.30
2.40
12.60
340.00 255.35
610.35
37.35
34.99
M11
8.90
2.22
3.75
30.25
156.00
1.15
191.15
4.00
17.50
160.00
130.94
312.44
37.84
35.29
M12
9.38
1.60
1.50
14.50
95.00 0.55
111.55
5.00
26.00
110.00
75.95
216.95
33.59
32.56
M13
9.52
1.25
0.75
7.25
52.00 0.15
60.15
7.00
27.00
80.00
49.03
163.03
26.00
27.06
M14
9.60
0.93
0.75
5.45
38.00 0.69
44.89
8.00
27.00
60.00
26.72
121.72
21.58
23.42
CUADRO VII.
CONCENTRACIÓN DE IONES SOLUBLES EN LOS EFLUENTES DE LAS COLUMNAS DE LAVADO EM
-
PLEANDO AGUA RESIDUAL TRATADA
No. de
efuente de
lixiviación
pH
CE
dS/m
Ca
2+
Mg
2+
Na
+
K
+
Suma
CO
3
2
¯ HCO
3
¯
Cl¯
SO
4
2
¯
Suma
RAS
(mmol
c
/L)
1/2
PSI
meq/L
1
6.01
11.14
322.00
1718.00 2827.00
7.70
4874.70
0.00
8.00
5350.00
13.00
5371.00
88.52
56.39
2
6.05
11.08
224.00
1756.00 2830.00
7.60
4817.60
0.00
10.00
4980.00
30.04
5020.04
89.94
56.79
3
6.21
11.01
168.00 1372.00 2794.00
7.60
4341.60
0.00
14.00
4760.00
64.27
4838.27
100.69
59.56
4
6.32
10.92
116.00
1264.00 2619.00
7.00
4006.00
0.00
15.00
4360.00
77.01
4452.01
99.70
59.32
5
6.56
10.65
70.00
1090.00 2442.00
6.10
3608.10
0.00
6.00
3860.00
144.29
4010.29
101.40
59.73
6
6.95
10.66
41.00
959.00
2271.00
5.30
3276.30
0.00
10.00
3370.00
275.74
3655.74
101.56
59.77
7
7.43
10.51
34.00
766.00 2079.00
4.50
2883.50
0.00
12.00
2800.00
222.19
3034.19
103.95
60.33
8
7.54
10.29
24.00
656.00 1822.00
5.20
2507.20
0.00
7.00
2440.00
492.48
2939.48
98.81
59.10
9
7.78
9.93
24.00
456.00 1682.00
4.00
2166.00
0.60
11.40
2020.00
571.53
2603.53
108.57
61.37
10
8.13
9.33
22.00
458.00 1158.00
2.00
1640.00
2.20
12.80
1240.00
593.87
1848.87
74.75
52.15
11
7.59
8.08
20.00
260.00
831.00
7.30
1118.30
0.00
16.00
1000.00
334.62
1350.62
70.23
50.58
12
7.90
5.40
13.75
88.25
521.50
4.15
627.65
0.00
19.75
790.00
228.95
1038.70
73.02
51.56
13
8.50
2.39
7.05
23.20
274.50
2.41
307.16
6.00
14.50
285.00
100.59
406.09
70.58
50.70
14
8.74
1.88
4.35
9.65
161.80
1.66
177.46
6.35
18.15
160.00
60.38
244.88
61.15
47.07
15
9.19
1.14
1.33
8.68
95.15
0.99
106.14
6.90
20.85
90.00
23.86
141.61
42.55
38.08
16
9.37
0.88
1.25
4.75
79.50
1.67
87.17
14.00
18.00
60.00
0.66
92.66
45.90
39.92
17
9.43
0.73
1.25
2.75
69.30
1.48
74.78
10.00
26.00
58.00
0.59
94.59
49.00
41.53
18
9.45
0.63
1.00
3.00
56.90
1.33
62.23
9.00
23.00
40.00
0.256
72.26
40.23
36.74
19
9.37
0.55
1.00
3.00
52.60
1.23
57.83
10.00
23.00
30.00
0.25
63.25
37.19
34.90
20
9.41
0.55
1.00
1.50
52.70
1.25
56.45
10.00
22.50
30.00
0.32
62.82
47.14
40.57
21
9.48
0.56
1.00
1.50
53.60
1.29
57.39
9.00
28.00
30.00
0.36
67.36
47.94
40.99
22
9.43
0.53
1.00
1.75
48.00
1.15
51.90
9.00
23.00
24.00
0.38
56.38
40.93
37.15
23
9.44
0.49
0.75
2.00
43.20
1.02
46.97
10.00
20.00
20.00
0.41
50.41
36.84
34.67
24
9.38
0.47
0.75
1.75
40.10
0.96
43.56
8.00
19.00
40.00
0.38
67.38
35.87
34.06
E.I. Sánchez Bernal
et al.
354
escasa lixiviación se debe a que es un ion que se fja
fuertemente en las estructuras de aluminosilicatos de
los minerales arcillosos (Palacios y Gama 1994).
El proceso de lavado también indica que la relación
de extracción suelo-agua experimentada y el volumen
activo Qa/Qπ = 1 equivalente a 3064.62 m
3
/ha para la
lixiviación con agua de pozo, 2864.07 m
3
/ha para el
lavado con agua residual tratada y de 2947.12 m
3
/ha
para el lavado con la mezcla hídrica, es insufciente
para extraer más sales del suelo. Los diversos trata
-
mientos dejan de hacerlo en los últimos eFuentes,
cuando aún quedan sales por extraer según se observa
del comportamiento de las curvas de lixiviación de
la
fgura
1
. El curso de estas curvas evidencia que el
mayor porcentaje de sales extraídas se obtiene con los
primeros volúmenes activos de lavado y que conforme
aumentan dichos volúmenes el porcentaje de sales
extraídas disminuye y se estabiliza sin que las curvas
lleguen a un nivel de completa remoción salina. Esto
signifca que la relación de extracción suelo-agua 1 ≈
0.2-0.6 tiene un nivel límite de desplazamiento y ex-
tracción de sales derivado de una defciente lámina de
lavado, tal y como se constató en el presente trabajo.
Al analizar los porcentajes de sales extraídas re±eri-
dos a la salinidad inicial plasmados en el
cuadro
IX
se observa, para todos los tratamientos, que después
de un cierto número de eFuentes se dejan de extraer
sales, lo que es evidente en los valores negativos que
arroja el curso de lavado, es decir aparentemente se
están extrayendo sales que aún no han sido removidas
por el proceso de lavado. Volobuyev (1964) abunda
en el tema al señalar que no sucede lo mismo con las
relaciones de extracción suelo-agua 1:5 y 1:10, en las
cuales una mayor norma activa de lavado incrementa
la cantidad de sales extraídas y el momento en que
se dejan de extraer sales conlleva un mayor número
de eFuentes colectados.
Los resultados indican que los tratamientos I
(agua de pozo) y II (agua residual tratada), extraen
más sales de las columnas del suelo y presentan
di±erencia signifcativa respecto del tratamiento con
la mezcla hídrica (estadísticamente igual al testigo),
sin que esto demerite la capacidad lixiviadora de la
mezcla hídrica (
Cuadro X
). El uso de agua residual
tratada como agua de lavado tiene la ventaja de
aportar materia orgánica al suelo, pero la desventaja
de incrementar el PSI que en el tiempo destruye la
estructura del suelo, incrementa el nivel salino de la
solución y difculta la efciencia de lavado si el suelo
no cuenta con adecuado drenaje natural o artifcial.
Efectos similares fueron reportados por Villafañe
et
al
. (2002).
Salinidad residual
Como se observa en el
cuadro X
, los valores de
salinidad residual de las columnas de suelo sometidas
a los distintos tratamientos de lixiviación, permiten
distinguir un proceso de desalinización de dichos
monolitos, más intenso en los espesores superiores y
que aminoró en forma gradual en los inferiores donde
CUADRO VIII.
CONCENTRACIÓN DE IONES SOLUBLES EN LOS EFLUENTES DE LAS COLUMNAS DE LAVADO EM
-
PLEANDO UNA MEZCLA DE AGUA RESIDUAL TRATADA CON AGUA DE POZO (PROPORCIÓN 1:1)
No. de
eFuente de
lixiviación
pH
CE
Ca
2+
Mg
2+
Na
+
K
+
Suma
CO
3
2–
HCO
3
Cl
SO
4
2–
Suma
RAS
mmol
c
/L)
1/2
PSI
dS/m
meq/L
1
5.99
11.72
322.67 1397.33
2682.00
10.13
4412.13
0.00
7.00
4963.33
26.18
4996.51
91.46
57.20
2
6.16
11.59
203.33
1196.67
2561.33
7.27
3968.60
0.00
5.67
4363.33
73.39
4442.39
96.81
58.60
3
6.54
11.59
167.33 1086.00
2552.67
9.53
3815.53
0.00
5.33
4053.33
101.77
4160.44
101.97
59.86
4
6.99
11.34
132.67
1014.00
2494.67
9.40
3650.73
0.00
5.60
3906.67
124.11
4036.37
104.19
60.38
5
6.86
11.20
91.33 1002.00
2460.00
8.93
3562.27
0.00
5.67
3806.67 138.62
3950.95
105.21
60.62
6
6.86
7.550
65.33
894.67
2347.33
8.53
3315.87
0.00
5.80
3537.33
191.50
3734.64
107.14
61.06
7
7.16 10.670
62.00
778.00
2076.00
7.80
2923.80
0.00
6.00
3046.67 293.73
3346.40
101.30
59.70
8
7.53
10.52
32.67
380.67
1824.67
7.47
2245.47
0.00
8.00
2546.67 369.91
2924.58
126.93
65.03
9
7.55
8.733
27.10
448.90
1536.00
6.40
2018.40
0.67
11.50
1973.33
451.24
2436.74
99.56
59.28
10
7.84
8.258
23.77
336.23
1281.00
4.73
1645.73
0.33
15.83
1513.33
452.96
1982.46
95.48
58.26
11
7.56
7.690
17.13
246.87
914.67
3.10
1181.77
0.33
15.50
920.00
393.97
1329.80
79.61
53.74
12
7.92
4.511
8.47
122.87
478.67
1.47
611.47
1.33
17.67
436.67 253.64
709.30
59.07
46.20
13
8.48
2.561
6.47
30.87
265.33
0.70
303.37
4.67
20.83
200.00
126.63
352.13
61.41
47.18
14
8.86
1.634
2.33
14.67
172.67
0.35
190.01
5.33
24.83
126.67
53.17
210.00
59.22
46.26
15
8.83
0.846
1.05
3.55
92.00
0.15
96.75
10.50
29.25
50.00
16.82
106.57
60.66
46.87
16
8.95
0.634
1.00
1.85
73.50
0.23
76.58
8.80
31.70
32.50
6.63
79.63
61.57
47.25
17
8.95
0.607
0.50
2.50
64.00
0.43
67.43
9.60
27.40
20.00
6.74
63.74
52.26
43.12
18
9.04
0.541
0.40
2.20
60.00
0.35
62.95
10.00
27.00
170.00
0.00
207.00
52.62
43.30
LAVADO DE SUELOS ALUVIALES CON AGUAS TRATADAS
355
las sales tienden a acumularse, lo que es evidente al
comparar la salinidad inicial del espesor (0-50cm),
con la salinidad residual. La primera transitó para
ese intervalo de 5.40 a 1.87 g/L en un curso vertical
descendente, mientras que la segunda para el mismo
espesor varió de de 0.27 a 1.66 g/L (lavado con agua
destilada), de 0.65 a 26.40 g/L (lavado con agua de
pozo), de 1.35 a 11.85 g/L (lavado con agua residual
tratada) y de 0.79 a 1.47 g/L
(lavado con la mezcla
hídrica), por lo que es notoria la disminución salina
producida por cada tratamiento en los espesores
próximos a la superfcie. Sin embargo la inFerencia
estadística indica que los tratamientos agua de pozo
y agua residual tratada fueron los más sobresalientes,
ya que produjeron una mayor desalinización de los
espesores superiores y acumulación salina en los in
-
Feriores, sin que exista diFerencia signifcativa entre
ambos, lo que es congruente con el curso de lavado
En un proceso de lavado es de primera importan
-
cia considerar la diversa calidad química de las aguas
utilizadas, pues como lo indican Ayers y Westcot
(1987) y Rhoades (1992), la composición química
del agua es un factor determinante del proceso de
lixiviación y de posteriores efectos secundarios en el
suelo. Las aguas de moderada concentración salina (<
750 µS/cm) y baja RAS (< 2.0) como es el caso del
agua de pozo utilizada en el presente experimento,
tienen mayor potencial químico para solubilizar y
evacuar sales de un determinado espesor de suelo,
que aquellas aguas con concentraciones salinas >
1000 µS/cm y alta RAS (> 5.0) que son valores
determinados en las aguas residual tratada y mezcla
hídrica. Asimismo, el agua de pozo conlleva menos
riesgo de sodifcar el suelo, como se observa en los
datos de las columnas lixiviadas, donde el espesor
(0-30cm) quedó libre de sodio intercambiable, de
ahí su diFerencia signifcativa con respecto a los
otros tratamientos. Sin embargo, no se debe soslayar
la desalinización producida por el lavado con aguas
residuales tratadas, ni por la mezcla hídrica, pues por
una parte su contenido de materia orgánica aporta
nutrientes que mejoran la Fertilidad del suelo, y por
otra su reuso permite dar una gestión sustentable al
recurso hídrico como aguas de riego o para la lixi
-
viación de suelos en condiciones de estiaje. A pesar
de estos benefcios, en el
cuadro X
se observa que
0.0
30.0
60.0
90.0
120.0
150.0
a)
Y
= 210.933(4.036
E
–5
)
x
b)
Y
= 174.838(2.0686
E
–4
)
x
c)
Y
= 135.319(2.890
E
–3
)
x
d)
Y
= 127.387(4.0083
E
–3
)
x
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
Sales extraídas (%)
Volumen activo de lavado Qa/Qπ
10.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
140.0
160.0
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
Sales extraídas (%)
Volumen activo de lavado Qa/Qπ
Volumen activo de lavado Qa/Q
πV
olumen activo de lavado Qa/Qπ
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
Sales extraídas (%)
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35 0.40
0.45 0.50
Sales extraídas (%)
Fig. 1.
Curso de lixiviación de sales en las columnas de suelo sometidas a lavado con a) Agua residual tratada, b) Agua de pozo, c)
Mezcla de agua residual tratada con agua de pozo y d) Agua destilada.
E.I. Sánchez Bernal
et al.
356
los valores de PSI evaluados en la salinidad residual
son mayores en los espesores de la capa arable del
suelo lixiviado con agua residual tratada que en el
resto de los tratamientos, lo que denota el riesgo
potencial de sodicidad de los suelos irrigados con
aguas residuales. Mace y Amrhein (2001) y Veláz-
quez
et al
. (2002) señalan que el uso indiscriminado de
aguas residuales crudas o tratadas en el riego agrícola
resulta en un aporte gradual de Na
+
en el complejo de
intercambio de los suelos, derivado de su alta concen
-
tración en NaHCO
3
y NaCl, que en la solución edáfca
inducen con el tiempo la perturbación física y química
de los suelos y por ende consecuencias adversas en las
relaciones agua-suelo-planta aún cuando los valores
de PSI sean menores de 15 %. Lo cierto es que para
investigadores como Malcom (1993) y Chorom
et
al.
(1994), los procesos de dispersión coloidal en lo
suelos inician con porcentajes de sodio intercam-
CUADRO IX.
PORCENTAJES DE SALES EXTRAÍDAS EN COLUMNAS DE SUELO LIXIVIADAS CON LOS DIFERENTES
TRATAMIENTOS HÍDRICOS
Tratamiento
No. eFuente
Qa/Qπ
∑S
ext
S
i
–ΣS
ext
/S
i
(100)
Tratamiento
Qa/Qπ
∑S
ext
S
i
–ΣS
ext
/S
i
(100)
Lavado con
agua residual
tratada
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
0.03
0.06
0.09
0.12
0.15
0.18
0.21
0.24
0.27
0.31
0.34
0.37
0.40
0.43
0.46
0.49
0.52
0.55
0.58
0.62
9.41
18.98
28.02
36.40
44.24
51.80
59.10
66.68
73.27
78.84
88.62
87.61
91.04
94.21
97.24
105.81
110.39
114.94
119.50
124.05
89.75
79.32
69.47
60.35
51.81
43.58
35.63
27.38
20.20
14.13
8.93
4.59
0.85
–2.60
–5.89
–15.23
–20.21
–25.17
–30.13
–35.09
Lavado con agua
de pozo
0.02
0.05
0.08
0.11
0.14
0.16
0.19
0.22
0.25
0.28
0.30
0.33
0.36
0.39
0.42
0.44
0.46
0.49
0.52
0.55
8.81
17.52
25.40
32.44
39.28
45.63
51.92
57.87
63.57
69.08
74.46
79.77
85.05
90.30
96.75
101.35
107.80
114.25
120.70
127.15
90.39
80.91
72.33
64.67
57.22
50.30
43.45
36.97
30.76
24.77
18.91
13.12
7.38
1.66
–5.36*
–10.37*
–17.40*
–24.42*
–31.44*
–38.47*
Qπ= 1767.95 m
3
/ha
Qπ=1977.18 m
3
/ha
Lavado con
agua residual
tratada y agua
de pozo (1:1)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
0.03
0.06
0.0
0.12
0.15
0.18
0.21
0.24
0.27
0.30
0.33
0.36
0.39
0.42
0.45
0.48
0.51
0.54
0.57
0.60
9.16
17.65
25.76
33.44
40.74
53.75
59.27
64.14
68.20
71.04
72.50
73.31
73.78
79.68
81.92
90.55
94.36
98.00
105.51
110.19
90.02
80.77
71.98
63.58
55.63
41.46
35.45
30.15
25.73
22.63
21.04
20.16
19.65
13.23
10.79
1.39
–2.75*
–6.71*
–14.89*
–19.99*
Agua destilada
0.02
0.05
0.07
0.10
0.12
0.15
0.17
0.20
0.22
0.25
0.27
0.30
0.32
0.35
0.37
0.40
0.42
0.45
0.47
0.50
10.24
18.57
26.04
33.05
38.84
43.84
47.35
49.76
51.59
52.72
53.35
53.85
65.13
69.00
72.88
76.57
80.63
84.50
88.38
92.26
88.84
79.77
71.64
64.00
57.69
52.25
48.43
45.80
43.81
42.58
41.89
41.35
29.07
24.85
20.63
16.41
12.19
7.97
3.75
–0.47
Qπ= 1841.95 m
3
/ha
Qπ= 2191.80 m
3
/ha
Donde Si = Salinidad inicial (91.83 Mg/ha), ∑S
ext
= Suma de sales extraídas,
S
i
–∑
s
est
S
i
(100)
= Porcentaje de sales extraídas en relación
con la salinidad inicial
*Porcentaje estimado de sales extraídas en columnas, cuyos tratamientos no permitieron colectar más eFuentes
LAVADO DE SUELOS ALUVIALES CON AGUAS TRATADAS
357
biable del orden de 1%. La primera sal forma parte
de las reacciones químicas que dispersan el sistema
coloidal del suelo, deterioran su estructura y propi
-
cian condiciones de impermeabilidad, anaerobiosis y
defciente conductividad hidráulica (Ortega y García
1994) y al igual que la segunda, son sales de gran
solubilidad, de efectos osmótico y tóxico que limitan
el crecimiento y desarrollo de las plantas cultivadas
(Sánchez
et al
. 2003).
En lo fundamental, el movimiento de solutos que
produjo el lavado experimental disminuyó consi-
derablemente la salinidad inicial del espesor arable
CUADRO X.
SALINIDAD RESIDUAL DE LAS COLUMNAS EXPERIMENTALES DE SUELO SOMETIDAS A LIXIVIACIÓN
Tratamiento
Espesor
(cm)
pH
CE
§
(dS/m)
S
r
§§
(g/L)
PSI
§§§
Parámetros estadísticos
CE
S
r
PSI
Testigo
B
1
, B
2
, BA
3
I
A
1
, A
2
, A
3
II
A
1
,A
2
BA
3*
III
B
1
,B
2
,
BA
3
(0-5]
(5-10]
(10-15]
(15-20]
(20-25]
(25-30]
(30-35]
(35-40]
(40-45]
(45-50]
(0-5]
(5-10]
(10-15]
(15-20]
(20-25]
(25-30]
(30-35]
(35-40]
(40-45]
(45-50]
(0-5]
(5-10]
(10-15]
(15-20]
(20-25]
(25-30]
(30-35]
(35-40]
(40-45]
(45-50]
(0-5]
(5-10]
(10-15]
(15-20]
(20-25]
(25-30]
(30-35]
(35-40]
(40-45]
(45-50]
7.16
7.10
7.25
7.39
7.40
7.47
7.68
7.54
7.61
7.80
7.16
7.29
7.43
7.46
7.49
7.50
7.41
7.29
6.96
6.94
6.94
6.96
6.97
7.21
7.27
7.30
7.31
7.15
7.13
6.90
7.08
7.20
7.15
7.25
7.34
7.40
7.49
7.51
7.47
7.40
0.76 a
0.80 a
0.90 a
1.00 a
1.05 a
1.14 a
1.27 a
1.38 a
1.68 a
3.46 a
1.68 a
1.13 a
1.25 a
1.32 a
1.61 a
2.77 a
5.11 a
10.88 ba
18.99 b*
40.28 b*
2.86 a
1.52 a
1.53 a
1.58 a
1.50 a
1.75 a
2.18 a
3.36 a
6.64 ba
19.49 b*
1.74 a
1.18 a
1.20 a
1.27 a
1.26 a
1.30 a
1.38 a
1.53 a
1.91 a
3.17 a
0.27 a
0.47 a
0.55 a
0.64 a
0.82 a
1.01 a
1.10 a
1.18 a
0.78 a
1.66 a
0.65 a
0.42 a
0.47 a
0.54 a
0.77 a
1.20 a
2.53 a
6.08 ba
10.73 b*
26.40 b*
1.35 a
0.96 a
0.61 a
0.60 a
0.73 a
0.91 a
1.02 a
1.57 a
3.49 ba
11.85 b*
0.79 a
0.52 a
0.51 a
0.55 a
0.71 a
0.86 a
0.86 a
0.92 a
0.86 a
1.47 a
0.00 a
0.00 a
0.70 a
2.47 a
3.10 a
4.76 a
6.14 ba
7.96 ba
11.89 ba
27.00 b*
0.00 a
0.00 a
0.00 a
0.00 a
0.00 a
16.56 ba
35.62 b
49.93 b*
51.22 b*
37.94 b
6.00 a
3.33 a
3.25 a
5.68 a
8.21 a
12.72ba
21.98 ba
27.13 b
b*
26.73b
1.10 a
0.00 a
0.00 a
1.27 a
4.72 a
7.02ba
7.02ba
7.77ba
11.89 ba
23.75 b*
m= 1.34
σ = 0.79
C.V. = 0.59
m = 8.50
σ = 12.57
C.V.= 1.47
m = 4.24
σ = 5.58
C.V.= 1.31
m = 1.59
σ = 0.60
C.V.= 0.37
m= 0.84
σ = 0.40
C.V. = 0.48
m = 4.97
σ = 8.23
C.V. =1.65
m = 2.31
σ = 3.45
C.V. = 1.49
m = 0.80
σ = 0.28
C.V. = 0.35
m= 6.40
σ = 7.98
C.V.=1.24
m = 19.12
σ = 22.21
C.V. = 1.16
m = 14.81
σ = 11.32
C.V. = 0.76
m = 6.45
σ = 7.24
C.V. = 1.12
Donde: CE = Conductividad eléctrica de la solución del suelo; Sr = Salinidad residual; PSI = Porcentaje de sodio intercambiable;
Testigo: Columnas tratadas con agua destilada; I: columnas tratadas con agua de pozo; II: columnas tratadas con agua residual tratada;
III: columnas tratadas con mezcla de agua de pozo y agua residual tratada. A, B, BA = Prueba de medias entre tratamientos de lavado
y las variables
1
CE de perfl suelo (P >F = 0.0001) ;
2
S
r
de perfl de suelo (P >F =0.0001) y PSI de perfl de suelo (Pr >F = 0.0001).
a, b, ba: Prueba de medias entre espesores de suelo y las variables CE, Sr y PSI.
Nota: Medias con la misma letra no son signifcativamente di±erentes, (*) Signifcancia estadística (Tukey, 0.05)
E.I. Sánchez Bernal
et al.
358
(0-30 cm) determinada en 5.40 g/L cuya proyección
hipotética en campo equivale a 91.83 Mg/ha. De esta
manera después del proceso de lixiviación la salinidad
remanente promedio de dicho espesor fue de 0.62 g/L
(10.54 Mg/ha) para el tratamiento testigo, de 0.67
g/L ( 11.39 Mg/ha) para el tratamiento con agua de
pozo, de 0.86 g/L (14.62 Mg/ha) para el tratamiento
con agua residual tratada y de 0.65 g/L (11.05 Mg/
ha) para el tratamiento con la mezcla hídrica, que
son concentraciones que favorecen el crecimiento y
desarrollo de las plantas cultivadas (Maas y Hoffman
1994, Sánchez
et al
. 2008) y que evidencian una gran
remoción salina, objetivo fundamental de la aplicación
de lavados capitales y proFlácticos en suelos agrícolas
afectados por sales (Kovda 1977).
CONCLUSIONES
El tratamiento biológico de las aguas residuales
utilizadas en la presente investigación por el método
de lodos activados, permite obtener un e±uente de ade-
cuada calidad Fsicoquímica y microbiológica para su
uso como láminas de lixiviación de sales de los suelos
aluviales de la planicie costera de Colotepec, Oaxaca.
El proceso de lixiviación con agua residual trata
-
da, aplicando un volumen activo de lavado Qa/Qπ =
2864.07 m
3
/ha, disminuyó la excesiva concentración
salina del espesor (0-30 cm) de estos suelos, de 5.40
g/L (91.83 Mg/ha) a 0.86 g/L (14.62 Mg/ha). Si bien
esta es una desalinización de menor orden a la pro
-
ducida por el tratamiento de agua de pozo (0.67 g/L
equivalente a 11.39 Mg/ha con un Qa/Qπ
= 3064.62
m
3
/ha), su magnitud y curso de lavado indican un
desplazamiento substancial de sales de los espesores
superiores hacia los inferiores que se salinizan. El
nuevo nivel salino del estrato arable, se considera
permisible para el crecimiento y desarrollo de plantas
cultivadas en la región de moderada tolerancia a sales.
Con independencia de la diversa calidad química
de las aguas utilizadas en el proceso de lavado, la
evidencia experimental indica que la relación de ex
-
tracción suelo-agua 1≈0.2-0.6, subevalúa las reservas
de sales iníciales, ya que la cantidad de agua utilizada
para dicha extracción determina únicamente las sales
solubles, pero no las de mediana y baja solubilidad.
Esta limitante de extracción se observa en los valores
negativos de los últimos extractos acuosos del lava
-
do, donde se dejan de cuantiFcar sales que todavía
existen en el suelo y en la secuencia de extracción
de las sales solubles hipotéticas, que para todos los
tratamientos presentó el siguiente orden: NaCl >
MgCl
2
> Na
2
SO
4
.
Las relaciones funcionales Si-∑S
ext
/S
i
= f(Qa/Qπ)
y S
ext
/S
i
= f (Qa/Qπ), así como de la función potencial
Y = ax
b
describen adecuadamente el desplazamiento
de sales solubles en cualquier espesor de suelo.
El lavado de sales con agua residual tratada consti
-
tuye una medida apropiada para controlar la salinidad
en periodos interanuales, siempre y cuando se establez
-
ca un sistema de drenaje parcelario para evacuar sales
al mar. Esto no compromete las necesidades futuras de
aguas de pozo y en cambio beneFcia su disponibilidad
y limita la descarga de aguas residuales crudas al mar,
lo que representa un uso sustentable del preciado líqui
-
do. Sin embargo, se debe evitar el riego indiscriminado
con este tipo de agua en la región, en virtud de que
su alta RAS puede incrementar gradualmente el PSI
de estos suelos, con consecuencias adversas para sus
propiedades físicas y químicas.
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