Evolución a largos plazo del balance hídrico y de la contaminación difusa (sales y nitrato) en la zona regable de la violada

Résumé

El conocimiento detallado de la contribución de la agricultura de regadío a la contaminación difusa de las aguas es necesario para establecer medidas efectivas para su control en respuesta a las demandas de la sociedad por una mejor calidad de las mismas. El estudio de series largas de datos sobre el manejo del agua y de los fertilizantes, junto con el estudio de la contaminación inducida por el regadío a escala de zona regable, permite estudiar el efecto de los cambios en este manejo sobre el balance hídrico y sobre las exportaciones de sales y nutrientes. Por ello, el objetivo de esta tesis es cuantificar la contaminación difusa por sales y nitrógeno de la zona regable de La Violada (Huesca) en una serie larga de años y establecer el efecto de los cambios en el manejo e infraestructuras producidos en La Violada en esa serie de años sobre dicha contaminación. Con este fin, se realizó en primer lugar un análisis secuencial del balance de agua para el periodo de estudio 1995-2008 que permitió identificar y cuantificar con precisión los componentes más importantes del balance de agua minimizando sus errores de cierre. Una vez definido el balance de agua, se evaluó el manejo del riego mediante índices de calidad del riego que se relacionaron con los cambios que han tenido lugar en la zona regable de La Violada desde 1995 a 2008. Finalmente, se determinaron para el periodo 2005-2008 (00) la concentración y masa de sales y de nitrógeno nítrico exportada por las aguas de retorno de riego (IRF), y se compararon con los datos históricos disponibles de los años 80 (1982-1984) (sales) y 90 (1995-1998) (sales y nitrógeno). Respecto a los distintos componentes del balance de agua, las filtraciones de canales (CS) fueron una entrada de agua importante equivalente al 30% del riego aplicado, filtraciones que se redujeron en un 70% con la construcción del nuevo canal elevado de La Violada en 2003. Respecto a las salidas, los detallados balances de agua en el suelo indicaron que la evapotranspiración actual (ETa) de los cultivos fue en promedio un 31% menor que la ETc debido al manejo inadecuado del riego. Con estas y otras mejoras en las estimas de los componentes del balance de agua, los mismos cerraron en el período 1998-2008 con unos errores anuales satisfactorios (± 10%). Los índices de calidad del riego para las tres décadas estudiadas indican que el manejo del riego fue muy pobre: bajos coeficientes del uso consuntivo del riego (ICUC medio = 51%), elevados déficits hídricos (RWD medio = 20%) y elevadas fracciones de drenaje (DRF medio = 54%). Las mejoras en el manejo e infraestructuras del riego en la última década incrementaron ICUC y redujeron DRF, pero algunos años presentaron importantes déficits hídricos debido a serias limitaciones de agua (año 2005) y a las obras de modernización del riego emprendidas en 2008. Las principales mejoras en el manejo del riego en esto años fueron el mayor control del agua servida por parte de la CHE, la mayor reutilización para el riego del agua de drenaje, la construcción de balsas de regulación interna que mejoraron la disponibilidad de agua, y la entrada en servicio del nuevo canal elevado de La Violada. La concentración estacional media de sales (sólidos disueltos totales, TDS) en los retornos de riego fue muy estable y en torno a los 2000 mg/l en las tres décadas de estudio debido a su cuasi-saturación en yeso, mineral mayoritariamente presente en los suelos de La Violada. Aun así, los TDS aumentaron (P < 0.05) con la eficiencia del riego y disminuyeron (P < 0.001) con la fracción de drenaje debido a los efectos evapoconcentración y dilución, respectivamente. La masa estacional unitaria media de sales en los retornos de riego (IRF) fue muy elevada y similar en los 80 y 90 (12.8 y 14.2 Mg/ha), y disminuyó a la mitad en los 00 (6.9 Mg/ha) debido a reducciones similares en los volúmenes de riego y drenaje en esta última década. El aumento en la eficiencia de riego y la correspondiente reducción en la fracción de drenaje son claves para reducir la disolución del yeso, principal fuente de las sales exportadas en los retornos de La Violada. Las concentraciones de nitrato (NO3) y las masas exportadas de N en los retornos de riego fueron muy superiores en las estaciones de riego de los 90 (media de 40 mg/l y 81 kg NO3-N/ha, respectivamente) que en las de los 00 (media de 20 mg/l y 17 kg NO3-N/ha). La disminución de estos valores en los 00 se atribuyó a la disminución en la superficie de maíz, menores dosis de fertilizantes nitrogenados derivadas del cambio de cultivos y aumentos en el precio de los fertilizantes, incrementos en la eficiencia de riego y una reutilización mas intensa de las aguas de drenaje para riego. Como conclusión general, el polígono de riego de La Violada supone un foco importante de contaminación externa de sales y nitrógeno derivado de la presencia de yeso en el suelo y de la aplicación ineficiente del riego y de los fertilizantes nitrogenados. La clave para reducir esta contaminación es aumentar la eficiencia del riego sin provocar déficits hídricos en los cultivos, y disminuir el volumen de drenaje y, por lo tanto, las masas de sales y nitrato exportadas por los retornos de riego. La consecución de estos objetivos ha sido apreciable en la última década con las mejoras introducidas en el manejo e infraestructuras de riego y deberá completarse favorablemente con la finalización de la modernización de los sistemas de riego emprendida en 2008 en La Violada.