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El IFAPA trabaja en varias líneas de investigación relacionadas con la gestión de las mezclas de aguas desaladas y convencionales

Gestión integral de mezclas de agua en pro de la sostenibilidad del fertirriego de cultivos hortícolas intensivos

Rafael Baeza Cano, Ingeniero Agrónomo José Gabriel López Segura, Dr. en Agronomía Francisca Alonso López, Ingeniera AgrónomaGema Cánovas Fernández, Ingeniera AgrónomaJuana Isabel Contreras París, Dra. en AgronomíaIFAPA La Mojonera10/09/2018
El agua desalada se ha convertido en la principal alternativa no convencional a los recursos hídricos tradicionales. En los cultivos intensivos, en los que se practica la técnica del fertirriego, el agua es la base sobre la que se completa el equilibrio nutricional. Las aguas desaladas presentan características físico-químicas bastante diferenciadas con respecto a las subterráneas convencionales tradicionalmente empleadas en el sureste de España. Cuando se dispone de varias fuentes de agua es necesario realizar una gestión integral de las mezclas que garantice la sostenibilidad del sistema. Se han desarrollado dos alternativas de gestión para las mezclas de agua: i) mezcla en baja, en la que la mezcla la realiza el usuario final del recurso y ii) mezcla en alta, en la que la mezcla final la realiza el distribuidor del recurso. Ambas alternativas requieren de la ejecución de una serie de infraestructuras que permitan una gestión adecuada. La implantación de las desaladoras ha sido más rápida que el propio desarrollo de las infraestructuras y el conocimiento para la gestión de las mezclas. El IFAPA esta ejecutando varias líneas de trabajo relacionadas con la gestión de las mezclas de aguas desaladas y convencionales.
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Introducción

En el sureste de España la disponibilidad de agua para riego es muy escasa como consecuencia de la aridez climática y de la inexistencia de grandes cursos fluviales. Sin embargo desde hace décadas se han desarrollado importantes áreas de agricultura intensiva, que a día de hoy se pueden considerar estratégicas para la economía de la región. Sólo en la provincia de Almería los cultivos hortícolas en invernadero han alcanzado la superficie de 30.456 ha (CAPDR, 2017). Se llegó a una situación de déficit hídrico estructural con sobreexplotación de los recursos fósiles subterráneos. En este contexto, la incorporación de fuentes no convencionales (aguas desaladas y residuales urbanas regeneradas) era una necesidad de obligado cumplimiento. A día de hoy, el agua desalada se ha convertido en la principal alternativa no convencional a los recursos hídricos tradicionales. En la provincia de Almería, la capacidad de desalación se cifra actualmente en 141 hm3 (Pulido et al. 2015). Los gestores y usuarios de agua para riego han pasado de contar con una única fuente de agua a disponer de varias alternativas que requieren de una gestión integral.

En los cultivos intensivos, en los que se practica la técnica del fertirriego, el agua es la base sobre la que se completa el equilibrio nutricional. En la mayoría de las explotaciones el equipo técnico ajusta la dosis fertilizante por medio de una hoja de cálculo. Los aportes fertilizantes se reducen en aquellos iones presentes en el agua de riego (tabla 1).

Tabla 1. Ejemplo de hoja de cálculo de la solución nutritiva para un cultivo de tomate (Fuente Fernández y Camacho, 2008).

Es necesario tener un adecuado control del agua de entrada para evitar desequilibrios en la solución de fertirriego que podrían ocasionar, entre otros efectos perniciosos, la aparición de fisiopatías en el cultivo (fotos 1 y 2)
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Fotos 1 y 2. El rajado de frutos (izquierda) y la necrosis apical (derecha) son fisiopatías asociadas a desequilibrios hídricos y nutricionales.

En estas zonas el agua desalada no debe considerarse exclusivamente un suplemento cuantitativo. A nivel físico-químico, las diferencias frente a los recursos convencionales son muy importantes (tabla 2). La gestión integral de las mezclas de agua de agua desalada con otras fuentes salobres pasa por obtener un agua final de calidad y coste aceptable para los cultivos regados y sin variaciones temporales que, en caso de producirse, sean de manera controlada. El usuario final ha de disponer en todos los casos de una analítica del agua final, para poder programar su equilibrio de fertirriego.
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Tabla 2. Caracterización físico-química de dos fuentes de agua subterráneas y una desalada empleadas en la misma comarca productiva

Alternativas para la gestión de mezclas de agua de riego

En función del punto de distribución del agua en el que se produce la mezcla se han desarrollado dos alternativas de gestión: i) mezcla en baja, en la que la mezcla final la realiza el usuario final del recurso y ii) mezcla en alta, en la que la mezcla final la realiza el distribuidor del recurso.

Mezcla en baja

Cada usuario dispone de dos fuentes de agua: la convencional (normalmente salobre) y la desalada. Esto permite a los regantes controlar la mezcla de agua procedente de las dos fuentes, optimizándola en función del cultivo, ciclos, etc. Este tipo de manejo se ha denominado también “agua a la carta” y requiere de una infraestructura mínima a nivel de parcela para poder controlar las mezclas: Doble balsa de abastecimiento o mezclador automático de agua (figura 1).

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Figura 1. Esquema de distribución y manejo del agua desalada y convencional en la mezcla en baja.

Mezcla en alta

En este caso la mezcla la realiza el responsable del abastecimiento del recurso, normalmente la comunidad de regantes o la junta central de usuarios (agrupación de comunidades de regantes y demás usuarios colectivos del recurso). Con esta opción se reducen los costes de las infraestructuras al realizarse de manera colectiva (figura 2), pero el usuario pierde la capacidad de elegir la mezcla final.

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Figura 2. Esquema de distribución y manejo del agua desalada y convencional en la mezcla en alta.

En ambas alternativas es necesario ejecutar una serie de infraestructuras. La transición del sistema tradicional al actual se ha producido en un periodo muy breve de tiempo, limitando la adecuada adaptación a la nueva situación tanto en lo que a infraestructuras se refiere, como en el nivel de conocimiento acerca de las mezclas de agua.

Estudios de campo de las alternativas de mezcla

Desde el Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera (IFAPA) se han realizado una serie de estudios prospectivos de campo con el fin de analizar la implementación y el nivel de adaptación a la gestión integral de mezclas de agua. El área de actuación han sido las comarcas del Campo de Níjar y del Campo de Dalías. Se trata de las dos principales zonas de cultivos hortícolas intensivos en Almería, con 6.000 ha y 21.000 ha respectivamente (CAPDR, 2017). En Níjar la alternativa elegida por los gestores y usuarios del agua ha sido el sistema de mezcla en baja, mientras que en el Campo de Dalías se ha elegido la alternativa de mezcla en alta.

En el caso de Níjar se diseñó una encuesta para productores hortofrutícolas que utilizan agua desalada con 24 preguntas. El cuestionario estaba estructurado en cinco bloques: i) datos generales del productor, ii) cuestiones referentes a la problemática asociada al agua convencional (subterránea), iii) problemática del recurso agua desalada, iv) datos del manejo del fertirriego y los cultivos y v) adecuación de las instalaciones. Se entrevistaron un total de 112 agricultores, lo que representa el 5% del total de productores de la comarca. Los resultados de este trabajo mostraron que, si bien ha habido un crecimiento constante del empleo de agua desalada, en los primeros años de gestión el nivel de utilización ha sido inferior al esperado, achacable al elevado precio del agua desalada. Esto ocasionó que continuase el empeoramiento de la calidad del agua en un porcentaje considerable de los pozos situados en la zona. Por otro lado, existe un elevado número de explotaciones que aún no cuentan con las infraestructuras adecuadas para el manejo de mezclas de agua de diferente calidad. Finalmente, el estudio ha mostrado que no existen en la comarca criterios técnicos claramente definidos con respecto a la mezcla de agua y al equilibrio de fertirriego óptimos.

En el Campo de Dalías se ha realizado un estudio para la caracterización cualitativa y cuantitativa de las diferentes fuentes de agua disponibles para riego. Con los resultados obtenidos se han simulado cuatro opciones de mezcla para una gestión integral de los recursos que garantice la sostenibilidad del sistema. En ninguna de las opciones la calidad físico-química del agua resultante debería plantear problemas por salinidad (CE máxima resultante 1,28 dSm-1). El coste medio de las diferentes mezclas planteadas oscila entre 0,26 y 0,35 €.

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Tabla 3. Calidad media obtenida para la alternativa de mezcla.
En este caso el estudio ha mostrado también un déficit en cuanto al desarrollo de las infraestructuras, si bien los avances se están produciendo de manera acelerada. Actualmente el IFAPA ha iniciado una nueva línea de trabajo al objeto de definir las mezclas óptimas de agua desalada y subterránea convencional para el riego de cultivos hortícolas intensivos.

Agradecimientos

Los estudios que figuran en este trabajo han sido cofinanciados por el Fondo Europeo de Desarrollo Rural (FEDER) y el Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera (IFAPA). Consejería de Agricultura, Pesca y Desarrollo Rural (Junta de Andalucía).

Referencias bibliográficas

  • CAPDR. 2017. Cartografía de invernaderos en Almería, Granada y Málaga. Consejeria de Agricultura, Pesca y Desarrollo Rural. Junta de Andalucía.
  • De Miguel, J., López Segura, J., Baeza, R. 2011. Use of desalinited water in agriculture. Experiences in Almería (Spain). IDA World Congress. Perth, Western Australia September 4-9.
  • Fernández, E.J., Camacho, F. 2008. Manual práctico de fertirrigación en riego por goteo. Ediciones Agrotécnicas
  • Pulido-Bosch, A.; Vallejos, A.; Sola, F. 2015. Reflexiones sobre las plantas desaladoras de Andalucía. Instituto Geológico y Minero de España.

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