Alteración de las propiedades mecánicas de suelos irrigados con agua con altas concentraciones de sodio

Abstract

El riego es una práctica que se utiliza en áreas con déficit de agua para incrementar la producción agrícola y ganadera. Sin embargo un manejo inadecuado del riego puede causar deterioros de la fertilidad química y especialmente física de los suelos. Todas las aguas de riego, superficiales o subterráneas, contienen en mayor o menor medida sales solubles, sodio, cloro y otros elementos. Se espera que los problemas asociados con suelos salinos y sódicos se incrementen en el futuro debido al empobrecimiento de la calidad de las aguas de riego como consecuencia del uso de aquellas de buena calidad para consumo humano. La irrigación con aguas de pobre calidad ejerce alteraciones negativas en las propiedades físicas y químicas y, en consecuencia, reduce el crecimiento de las plantas. Un elevado PSI (Porcentaje de Sodio de Intercambio) conduce a un reordenamiento poroso, aumentando los microporos con sus consecuencias en la circulación del agua y los gases así como impedancias mecánicas derivadas de la pérdida de estructura. El estudio mecánico del suelo agrícola supone diversos problemas debido esencialmente a su naturaleza de sistema polifásico, insaturado, granular, poroso y generalmente cohesivo. La mecánica del Estado Crítico provee una teoría cuyo principal objetivo es el de relacionar las cargas o tensiones a las que es sometido un suelo con los cambios en el espacio poroso. Las máquinas de corte tangencial poseen amplio uso para el estudio de las propiedades de los suelos agrícolas. Las principales ventajas de éste tipo de equipo son que puede ser utilizado tanto para el corte como la compresión de las muestras. Además, la medida del esfuerzo de corte y el desplazamiento horizontal y vertical, lo convierten en un ensayo muy completo cuyo uso es totalmente compatible con la obtención de importantes parámetros de la mecánica del suelo a través de la Teoría del Estado Crítico y Ley de Coulomb. El objetivo general del presente trabajo fue el de conocer los cambios.....

El reg és una pràctica que s'utilitza en àrees amb dèficit d'aigua per a incrementar la producció agrícola i ramadera. No obstant això, un maneig inadequat del reg pot causar deterioracions de la fertilitat química i, especialment, física dels sòls. Totes les aigües de reg, superficials o subterrànies, contenen en major o menor mesura sals solubles, sodi, clor i altres elements. S'espera que els problemes associats a sòls salins i sòdics s'incrementen en el futur a causa de l'empobriment de la qualitat de les aigües de reg, com a conseqüència de l'ús de les que són de bona qualitat per al consum humà. La irrigació amb aigües de qualitat pobra origina alteracions negatives en les propietats físiques i químiques i, en conseqüència, redueix el creixement de les plantes. Un elevat PSI (percentatge de sodi d'intercanvi) condueix a un reordenament porós: els microporus augmenten, amb les conseqüències que això té per a la circulació de l'aigua i els gasos, a més de les impedàncies mecàniques derivades de la pèrdua d'estructura. L'estudi mecànic del sòl agrícola suposa diversos problemes, essencialment a causa de la naturalesa de sistema polifàsic, insaturat, granular, porós i generalment cohesiu que té aquest. La mecànica de l'estat crític proporciona una teoria que té com a objectiu principal relacionar les càrregues o tensions a què se sotmet un sòl amb els canvis en l'espai porós. Las màquines de tall tangencial tenen un ús ben ampli per a l'estudi de les propietats dels sòls agrícoles. El principal avantatge d'aquest tipus d'equipament és que es pot utilitzar tant per al tall com per a la compressió de les mostres. A més, el mesurament de l'esforç de tall i el desplaçament horitzontal i vertical en fan un assaig molt complet l'ús del qual és totalment compatible amb l'obtenció d'importants paràmetres de lamecànica del sòl a través de la teoria de l'estat crític i la llei de Coulomb. L'objectiu general del present treball és contribuir al coneixement del perjudici ocasionat a les propietats mecàniques dels sòls agrícoles pels canvis químics que comporta el reg amb aigües enriquides amb sodi. Les hipòtesis plantejades per a aconseguir aquest objectiu van ser: 1) el sodi disminueix la vulnerabilitat a la compressió dels sòls; 2) el sodi augmenta la resistència al trencament dels agregats independentment de la grandària; i 3) l'alteració química del sòl provoca desplaçaments en les línies de Coulomb i estat crític....

Irrigation is a practice used in water deficits areas to increase production. Nevertheless, inadequate irrigation practices may deteriorate chemical and especially physical fertility. All irrigation water, contain soluble salts, sodium, chlorine, and other elements. It is expected that problems associated with saline and sodic soils will increase in the future despite of the human use of good quality waters. Irrigation with poor quality water affects physical and chemical soil properties, reducing plant growth. High ESP (Exchangeable sodium percentage) change pores location, increasing micropores with consequences in water and gases circulation as well as mechanical impedances derived from structure loses. Mechanical study of agricultural soils includes different problems due to its polifasic-insaturated-granulated-porous and generally cohesive nature. The agricultural soils mechanic behaviour understanding has been limited always, since classical soil mechanical techniques had been developed for saturated soil studios. Critical State mechanical provides a theory whose principal objective is to relate charges or tensions applied to a soil with changes in porosity. This theory is a strong tool because it makes possible the study of soils in p – q – v dimension, where p is Normal Tension, q is Shear Stress and v is Specific Volume. It says that soils under shear deformation, finally reach a Critical State in which they flow without new changes. Tangencial shear machines are usually used in agricultural soils properties studios. Main advantages of this machine are that they can be used for shear as well as compression. Furthermore share stress measurement, horizontal and vertical movements, makes it very useful to obtain mechanical soil parameters with Critical State Theory and Coulomb Law. Main objective of this work was increase knowledge about damage caused by irrigation with sodic waters on agricultural soils mechanical properties. Hypotheses were: 1). Sodium falls risks of soil compression, 2). Sodium increase aggregates tensile strength in anyone size and 3). Soil chemical alteration causes displacements in Columb lines and Chritical State. ...