Drenaje parcelario y bombeo con energía alternativa para mitigar el ensalitramiento de suelos

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  • Molino de viento y trigo en etapa de maduración.
    Molino de viento y trigo en etapa de maduración.

Durante 2012 y 2013, en el Distrito de Riego 038 Río Mayo, Sonora, se encontró que las mayores superficies ensalitradas se presentan cuando los niveles freáticos están más superficiales y las temperaturas más altas. Con el propósito de aportar soluciones a los problemas de ensalitramiento de los suelos causados por mantos freáticos superficiales y temperatura, se seleccionó una parcela piloto de 4. 3 ha que dispone de drenaje parcelario subsuperficial y de un cárcamo de bombeo. La parcela se localiza en la planicie costera, por debajo de la cota 5 m sobre el nivel del mar. El sistema de drenaje no opera adecuadamente debido a que el agua drenada en el cárcamo no se evacua hacia la red de drenaje a cielo abierto del distrito. Por ello, se requiere de bombeo, mismo que se realiza con energía eólica.

En el área del proyecto, incluida la parcela piloto y el Módulo de Riego 05, se monitorea mensualmente la salinidad del suelo, el nivel freático, la salinidad del agua de riego y la del agua freática, y se registran las condiciones de clima. Se identificaron las variables que se relacionan con el ensalitramiento del suelo hasta una profundidad de 1.5 m, del Módulo de Riego 05 y de la parcela piloto de bombeo de agua de drenaje con energía eólica. Estas variables son: temperatura ambiente, manto freático superficial, evapotranspiración, precipitación pluvial, contenido de sales del agua freática y contenido de sales del agua de riego.

Se generó información sobre la variación espacial y temporal de la salinidad de los suelos y de áreas con un nivel freático superficial. Es así que las afectaciones por sales representan el 97% del área del módulo hasta una profundidad de 1.5 m. Los problemas de drenaje con niveles freáticos hasta 1.5 m de profundidad cubren el 64% del área del módulo y las áreas con contenidos altos de sales del agua freática comprenden el 85% del área del módulo. Con las mediciones que se hacen en campo, de los parámetros relacionados con la salinidad, se determinó como muy importante poner en práctica un mecanismo para bajar los niveles freáticos que presentan altos contenidos de sales solubles, que ascienden por capilaridad hacia la superficie del suelo debido a las altas temperaturas y evaporación; es así como se ensalitran los suelos.

El mecanismo mencionado es el bombeo del agua drenada por un sistema de drenaje parcelario subsuperficial existente en una superficie de 4.3 ha. El sistema de drenaje incluye líneas de tubería corrugada de plástico, perforada, enterrada a 1.5 m de profundidad y con una separación de líneas entre 30 y 50 m. Todas las líneas descargan en un cárcamo de bombeo de concreto, cuya capacidad de almacenamiento es de 38 m3. El  bombeo impulsado con energía eólica se hace desde noviembre de 2014, cuando inició el ciclo de siembras otoño-invierno.

Cárcamo de bombeo, base estructural y pistón del molino de viento

Por la cercanía con el mar que tiene el área de estudio, corren vientos de diferente intensidad a lo largo del año, capaces de generar energía para bombear el agua, por lo cual se instaló un molino de viento que incluye una torre de 10 m de altura, una hélice de 18 aspas de 3 m de diámetro y un pistón de 5”, y se le dotó de un desagüe de PVC para llevar el agua contenida en el cárcamo, hasta un dren a cielo abierto próximo a la parcela.

Para evaluar el funcionamiento del bombeo, se sembró trigo a fines de diciembre de 2014 y, a  lo largo de este año y parte del 2015, se monitoreó la salinidad del suelo, el nivel freático, el gasto del molino de viento, y se evaluó el rendimiento de trigo. Este cultivo tiene la característica de ser tolerante a las sales. Se encontró que la salinidad del suelo disminuyó por efecto de bajar el nivel freático. Es así que antes del bombeo se tenían suelos de tercera clase en la parcela piloto, por su nivel de sales, misma que cambió a primera y segunda clase durante el ciclo del cultivo. El nivel freático se mantuvo por debajo de 0.9, en promedio,  adecuado para el buen desarrollo de las plantas de trigo, y el bombeo promedio diario resultó de 16 m3. El rendimiento obtenido fue de 3.7 t/ha de trigo, inferior a las 4.5 t/ha, en promedio, de la región, el cual se vio afectado por lo tardío de la fecha de siembra, ya que desde 2013 se registran temperaturas altas en invierno que causan un déficit en la cantidad de horas frío que requiere el trigo para su buen desarrollo. De acuerdo con las observaciones que se llevan a cabo, se observó que el bombeo influye en la reducción de niveles freáticos y de sales del suelo en una superficie de aproximadamente 41 ha, incluyendo la parcela piloto que queda en el centro geográfico de esta área, única que dispone de drenaje.

La rehabilitación del suelo de la parcela piloto se encuentra aún está en proceso, por lo que la evaluación del  bombeo con energía eólica continuará en el próximo ciclo de cultivo otoño-invierno 2015-2016, en el que se planea sembrar trigo.

Resultados principales:

Contar con tecnología dirigida a la recuperación de suelos salinos, a fin de que sean aptos para la agricultura, mediante el uso de energía renovable.

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