EL ESTRS ABITICO Y LA ESCASEZ DE AGUA: IDENTIFICAR Y RESOLVER CONFLICTOS DEL NIVEL DE PLANTA AL NIVEL GLOBAL

RESUMENLos cultivos de riego estn enfrentndose cada vez a la escasez de agua y a otras formas de estrs abitico, tales como presencia de sales y otros contaminantes en los suelos y el agua de riego, anegamiento y encharcamiento, pH bajo en suelos cidos y sulfatados, y condiciones anaerbicas toxicas en la rizsfora. Se ha avanzado en remediar ms en unos de estas formas de stress que en otras. Este documento examina porque es casi inevitable la salinizacin de los suelos en tierras de riego en los trpicos semiridos y subtropicos. Se considera las oportunidades y las restricciones que pueden incrementar la productividad del agua (ej. el rendimiento por unidad de agua desviada de su curso y la evapotranspiracin) en el sistema y a nivel de laboratorio. El xito del manejo del agua dirigido a reducir el impacto del estrs abitico en producciones de arroz bajo condiciones salinas y en tierras acidas depende del control mejorado sobre los componentes del agua y del balance inico en campo y a nivel de laboratorio. Una de estas medidas es la instalacin de sistemas de drenaje. Los costos y beneficios del drenaje subterrneo son ilustrados mediante un ejemplo del Delta del Nilo en Egipto. El manejo integrado del recurso agua es esencial, pero no condicin suficiente para prevenir los conflictos entre diferentes usuarios y consumidores de este recurso.

Palabras Clave: Suelos cidos Sulfatados; Drenaje; Riego o Irrigacin; Salinidad; Alcalinidad; Anegamiento o Encharcamiento.

1. INTRODUCCIONEl rea mundial de riego per cpita se ha reducido desde su pico mximo de 48 Ha por cada mil habitantes para fines de 1970 a aproximadamente 42 Ha por cada 1000 habitantes hacia el 2002. Se producir una disminucin adicional mientras contine el crecimiento poblacional hasta superar la tasa de crecimiento de las reas bajo riego. Para la combinacin del crecimiento poblacional y la falta de agua no existe alternativa, pero se puede incrementar las reas cultivables existentes a nivel regional a travs de innovaciones tecnolgicas con el fin de alimentar la creciente poblacion mundial. Las innovaciones tecnolgicas implementadas anteriormente que permitan obtener mayores rendimientos incluan la introduccin de semillas de variedades de altos rendimientos, y consumos elevados de agua, fertilizantes y pesticidas. Sin embargo, ha surgido una gran preocupacin debido a que los altos rendimientos de las variedades en las regiones con riego en los trpicos se han estabilizado. Casos de estancamiento en la produccin como por ejemplo el presentado en el subcontinente Indio en los sistemas de produccin de arroz trigo estn bien documentados. (e.g., Abrol and Gill, 1993).

En la tabla No. 1 se presentan las reas con potencial cultivable de secano y riego, y las tierras afectadas por dos tipos de estrs abitico, salinidad y acidez por sulfatos. De acuerdo con las estadsticas de la FAO, aproximadamente el 11% de las reas terrestres son cultivables y nicamente un 17% de esta presenta riego. Sin embargo, las regiones con riego se calcula que producen el 40% de las cosechas mundiales y emplean a aproximadamente un 30% de la poblacion rural. Y al menos a futuro se espera que el 60% del abastecimiento de alimentos provenga de las reas irrigadas. La FAO (1996) informo que el total de reas cultivadas ascenda a 1.45 billones de Ha, de las cuales 1,2 billones eran utilizadas para agricultura de secano y 250 millones de Ha en riego.

De acuerdo con esta fuente, el rea implementada con drenajes mejorados se estima en 150 200 millones de Ha, de las cuales 100 150 millones son de secano y 25 50 millones de Ha corresponden a tierras irrigadas. Una de las razones de estas diferencias radica en que existen diferentes tipos de tierras drenadas que pueden haber sido o no incluidas en el este recuento. Algunas de estas tierras destacan por el uso de coberturas plsticas o drenajes espaciados, mientras que otras solo pueden estar protegidas por un sistema tradicional usado con el fin de prevenir que las zonas costeras y rivereas se erosin por avalanchas. Smedema et. al. (2000) calcula que entre 50 10 millones de hectreas irrigadas y 800 millones de secano necesitan drenajes mejorados.

La ampliacin de reas de riego incrementando los controles sobre el uso del agua y aplicando tecnologas de alto rendimiento en riego agrcola ha dado buenos resultados e incrementos en los ingresos de las granjas, especialmente en Asia. De acuerdo con Mellor (2001), este incremento en ingresos ha sido desproporcionado en manos de los agricultores ms grandes. No son los ms pobres de los pobres. Sin embargo, estos incrementos en el modelo han impulsado un incremento en el empleo para los ms pobres. Esto ltimo aunque tiene poco o ningn impacto a nivel regional, con que se logre nicamente un pequeo incremento en la produccin agropecuaria se generar mayores beneficios al disminuir el precio de los alimentos, incrementando los sueldos y la demanda de bienes y servicios por fuera de las granjas (Mellor2001). Briscoe (2001) describe cmo funciona en una villa de Bangladesh este proceso. Mellor (2001) compara los campesinos ms grandes con los grandes agricultores, y especialmente los agricultores ausente, cuyo capital - y las altas importaciones contribuyen mucho menos a la reduccin de la pobreza. Pero eso es ms un problema latinoamericano que un problema asitico o africano.

El documento analiza primero la situacin mundial del agua y cmo afecta a la agricultura y, especficamente la produccin de arroz. En el documento se analiza la incidencia mundial del estrs abitico en la produccin agrcola. Sobre todo el estrs asociado a suelos salinos y de suelos cidos sulfatados, lo cual ser discutido con mayor detenimiento, ya que afecta negativamente a muchos productores arroceros de pequea escala en los pases en desarrollo. Los pequeos agricultores son los ms vulnerables a los impactos del estrs y generalmente no cuentan con los medios para hacer algo al respecto. Por otra parte, los mltiples problemas asociados al estrs deben ser abordados por los pases en desarrollo, los cuales a menudo no pueden costear las intervenciones a gran escala requeridas para mejorar la gestin del agua en las granjas o a nivel del sistema, o incluso mantener el riego y la infraestructura de drenaje existente. Igualmente, en el documento se discute como en la prctica es posible realizar dichas intervenciones a nivel de granja o del sistema y se indica que el apoyo poltico es esencial paras lograr dicho fin. Finalmente, en el trabajo se concluye con una discusin sobre la Gestin Integrada de los Recursos Hdricos y plantea la cuestin de si estamos preparados para mantener la agricultura de riego de forma indefinida.

2. ESCASEZ DE AGUALa disponibilidad de agua para la agricultura se ve amenazada por la competencia que genera los requerimientos del recurso a nivel domstico e industrial. Muchos de los pases que se crea contaban con suministros de agua suficientes, ahora reportan desabastecimiento de agua potable en sus megaciudades durante al menos parte del ao. El indicador de nivel de escasez de agua define como 1700 m3 per cpita anuales como el nivel mnimo por debajo del cual la escasez de agua es probable que ocurra (Gleick, 1993). Este indicador ignora las importantes variaciones que se presentan en la agricultura de riego para la seguridad alimentaria de los pases. Contabilizar las diferencias estacionales en la oferta es esencial a la hora de evaluar si un pas tiene escasez de agua, por ejemplo, en la India, ms del 70% de la oferta total se produce durante los tres meses del monzn de junio, julio y agosto cuando la mayor parte del agua fluye hacia el ocano.

Por otra parte, los datos nacionales ignoran las diferencias regionales en el suministro de agua y las reservas dentro de un pas. La conclusin provisional es que muchos pases no cuentan con un excedente de agua de riego, es decir no tienen suficientes reservas anuales de agua para regar las reas potencialmente productivas, incluso con una eficiencia alta de riego por inundacin cercana al 80%. La eficiencia del riego de una cuenca incluye reutilizar todas las aguas de drenaje y es considerablemente ms alta que la eficiencia del riego del sistema, cuando el flujo de drenaje de un sistema se utiliza para el riego aguas debajo de nuevo en otro sistema. La eficiencia del riego en toda la cuenca del Nilo en Egipto se ha calculado en alrededor del 90% (Keller y Keller, 1995).

Cualquiera que sea el indicador de escasez de agua utilizado, ms de la mitad de la poblacion del mundo vive en pases con diversos grados de escasez de agua esta escasez puede ser fsica ((no hay ms agua) o econmica (el pas no puede darse el lujo de desarrollar los recursos hdricos adicionales), o sea por falta de capacidad social adaptativa. Ejemplos de capacidad adaptativa son la capacidad de producir ms valor por unidad de agua consumida o importar agua virtual que es el agua que se utiliza para producir los cultivos obtenidos en el mercado mundial (E.g. Allan, 1995).

Alrededor del 85% de los recursos hdricos disponibles al ao en los pases en desarrollo son captados para su uso en la agricultura bajo riego. La creciente competencia por los mismos recursos, combinado con la creciente tendencia de contaminacin del agua, agrava este problema. Adems, aun no se conoce el impacto del cambio climtico, pero es probable que la escasez de agua sea an ms grave en algunos pases. Diversos estudios sugieren que bajo las futuras condiciones climticas los rendimientos del cultivo del arroz es probable que aumenten en latitudes ms altas y disminuyan en latitudes ms bajas.

Tambin se sugiere que en los pases ms pobres, y dentro de esos pases los habitantes ms pobres, sufrirn de manera desproporcionada, ya que tienen menor capacidad de adaptarse a las condiciones cambiantes. Las proyecciones futuras indican que tanto la red de superficie irrigada as como la extraccin de agua aumentaran entre un 10 y un 20% entre 1995 y 2025. Estas predicciones no son precisas, pero probablemente se subestima a menos que la productividad del agua en la agricultura aumente considerablemente durante el periodo indicado.

La escasez de agua es probablemente el problema ms importante que enfrenta China hoy en da. El uso de agua en China se prev que aumentara en un 60% para el ao 2050, proporcional a la creciente poblacion que vivir en zonas urbanas. La creacin de asociaciones de usuarios del agua ha sido importante para asegurar un suministro regular garantizado de agua a los agricultores, que luego distribuyen el agua de manera equitativa a travs de las asociaciones de usuarios (Taylor, 2001).

2.1. Necesidades hdricas del ArrozLos requerimientos de agua para el cultivo del arroz varan mucho dependiendo el tipo de suelo y las prcticas de riego empleadas. Dependiendo del clima y de la duracin del periodo vegetativo, la demanda evaporativa del arroz con cascara puede varias desde 500 hasta 800 mm. Las prdidas de agua por preparacin del suelo y por percolacin de acuerdo a las condiciones fsicas del suelo, estn por encima de estos valores.

El agua en la productividad del arroz en trminos de rendimiento por unidad de agua evapotranspirada oscila entre un mnimo de alrededor de 0.4 kg de arroz por metro cubico de agua evapotranspirada hasta 1.6 kg/m3 para la siembra de arroz hmedo en Filipinas. (Tuong, 1999). Cuando la productividad del agua es expresada en rendimientos por unidad de agua de riego desviada de la fuente, es decir a travs de un canal o de extraccin de agua subterrnea, los valores en promedio se reducen a cerca de un tercio o a la mitad, y son considerablemente menores que los valores de productividad del agua (Kg/m3 de agua de irrigacin) para el caso del trigo o del maz. El agua de riego que se aplica a los campos de arroz para la preparacin del terreno explica estas diferencias.

Se ha demostrado que cantidades considerables de agua pueden ser guardadas reduciendo el periodo de inundacin continua sin que se presente un efecto adverso sobre los rendimientos. (Narangh and Singh, 1988). Guardados entre comillas porque una reduccin del volumen de agua desviado de la fuente no significa que el cultivo consuma menos cantidad de agua por traspiracin. Menor duracin en los tiempos de inundacin puede de hecho ahorrar el agua que de otra manera se evaporara de la superficie encharcada.

La inundacin continua es utilizada tambin para el control de malezas. Cuando los suministros de agua para riego no son seguros, como por ejemplo en muchos sistemas de riego en el subcontinente indio, los agricultores tienden a tener mayor cantidad de agua disponible, lo que tambin contribuye a los bajos valores de productividad del agua por agua de riego. Una situacin diferente se observa en las zonas monznicas en el que el concepto de ahorro de agua donde la nocin de ahorro de agua no es aplicado al menos en agricultura.

Durante la temporada del monzn el agua se utiliza en los campos de arroz como un herbicida barato y seguro, y tambin como una forma de aprovechar las inundaciones monznicas que de otro modo causaran daos considerables en su recorrido hacia el mar. La siembra de arroz contrario a lo esperado tiende a aumentar el uso del agua de consumo en comparacin con el crecimiento de las plntulas de arroz en vivero para trasplante debido a que el rea utilizada que necesita ser regada es mucho ms grande (alrededor de ocho veces) en comparacin con el rea de vivero.

No toda el agua de riego perdida por percolacin debe considerarse como desperdicio, debido a que la percolacin en muchos casos es necesaria para lavar las sales de la rizsfora y dejar los niveles adecuados de salinidad para el cultivo siguiente.

2.2. Estrs AbiticoSon varios los factores abiticos desfavorables, por ejemplo, las variables no orgnicas en el entorno fsico que afectan adversamente el crecimiento de la planta se listan en la Tabla No. 2, junto con las posibles intervenciones que podran reducir el impacto del estrs en la produccin agrcola.

Las intervenciones se dividen en tres categoras: 1. Mejoramiento de plantas para desarrollar una mayor tolerancia al estrs o de menor periodo vegetativo que permitan escapar del factor de estrs; 2. Implementar prcticas de gestin del agua que reduzcan el impacto del estrs abitico; y 3.Otras prcticas agronmicas de intervencin que incluyan a travs de la gestin del agua mejoras en la infraestructura de riego y drenaje o en su manejo y mantenimiento.

Otras medidas agronmicas que se pueden tomar incluyen la preparacin del suelo y la siembra oportuna para hacer un uso ptimo de la disponibilidad de agua y de la temperatura ambiental, la siembra de variedades tolerantes, nivelacin de tierras, control de malezas y oportuna aplicacin de fertilizantes, y el trasplante en camas elevadas. La tabla 2 tambin indica la probabilidad de xito en el desarrollo de nuevos cultivares y de nuevas medidas que mitiguen o alivien dicho estrs en los prximos 5 aos.

El proceso puede durar mucho ms tiempo en llegar a los agricultores para que empiecen a ver los resultados debido a los posibles problemas de aplicacin que no se pueden resolver hasta que las variedades mejoradas, por ejemplo, estn disponibles para su integracin con las prcticas de cultivo.

En general, como se muestra en la Tabla 2, la posibilidad de avanzar en el desarrollo de una intervencin y, probablemente, tambin su aplicacin en los campos de los agricultores parece ser mayor con respecto al mejoramiento de las plantas y las intervenciones agronmicas que con las intervenciones de gestin del agua.

Hay al menos dos razones para esta diferencia. En primer lugar, el tiempo requerido para la planificacin, diseo e implementacin de intervenciones de gestin del agua en general, supera los de las intervenciones agronmicas. Y en segundo lugar, la confianza del pblico (es decir, segn lo expresado por los organismos de financiacin) en el xito de los cambios de gestin del agua parece ser menor que la confianza en el cambio de prcticas agronmicas y de mejoramiento de las plantas (con la excepcin de algunos pases de los estudios que involucran la ingeniera gentica) . Una posible tercera razn podra ser el alto costo de la mayora de las intervenciones de gestin del agua.

La contaminacin de los recursos hdricos, tanto las aguas superficiales y subterrneas, y del aire por las emisiones industriales y urbanas plantea problemas cada vez ms graves para la produccin de arroz cerca de los centros urbanos e industriales. Su mitigacin requiere mejoras a gran escala en la gestin de residuos industriales y urbanos.

En muchos pases en desarrollo, el impacto de la contaminacin del aire y del agua en trminos de reduccin de los riesgos de produccin y de salud apenas ha sido evaluado y es slo recientemente que se han introducido y aplicado las medidas de proteccin del medio ambiente. La probabilidad parece ser pequeo que se ha avanzado mucho en este sentido dentro de los prximos 5 aos. Para una discusin adicional de contaminacin del aire y el agua como el estrs abitico, se hace referencia a Pierzynski et al. (2000).

Dnde altas o bajas temperaturas causan estrs y reducen el crecimiento, mejoramiento de plantas para una mayor tolerancia para esas condiciones parece ser la mejor medida correctiva. En cierta medida, lo mismo es cierto para los perodos de sequa y las condiciones de sequa. Por supuesto, desde la antigedad, el riego se ha introducido para los cultivos en donde siempre se producen escasez de agua. Cada vez ms, el riego se ha extendido a zonas donde, debido a la escasez de agua peridicos altos rendimientos slo se pueden obtener con aplicaciones adicionales de agua a travs del riego suplementario.

Cuando era relativamente fcil introducir el riego, se ha hecho ya. Ahora se hace ms y ms caros de desarrollar instalaciones de riego en los lugares ms difciles. Como se indica en la Tabla 2, en la corta duracin de 5 aos se espera que el progreso a travs de la mejora de la tolerancia a la sequa y el desarrollo de cultivares de corta duracin, cuando sea apropiado.

Sin embargo, la cra para aumentar la tolerancia a la sequa planta es especialmente complicada cuando el perodo que la humedad disponible para las plantas es escaso es impredecible y vara de una temporada de cultivo a la siguiente. Un objetivo clave de la cra es obtener un rendimiento mejorado bajo estrs sin causar una prdida de rendimiento cuando el estrs est ausente. Si el estrs se produce cada ao, los agricultores estaran dispuestos a plantar variedades con un rendimiento ligeramente inferior en los aos buenos, ya que, ms de una dcada, su produccin sera mayor.

Cuando las estaciones de estrs son menos frecuentes e impredecibles, los agricultores parecen preferir arriesgarse a usar una variedad sensible de alto rendimiento de estrs en lugar de una variedad tolerantes al estrs con un menor potencial de rendimiento. La solucin se encuentra en cualquiera de los dos mejores de prediccin del tiempo o las variedades que combinan la tolerancia y bajo pena de rendimiento.

Una discusin detallada del estrs abitico como resultado de condiciones de inundacin queda fuera del alcance de este documento. A nivel de cultivo de plantas, mayor tolerancia a la inmersin puede ayudar a aliviar el impacto en ciertas condiciones, por ejemplo, en suelos sulfatados cidos y las zonas costeras como se discutir ms adelante.

Sin embargo, la inundacin imprevista y prolongada requiere tanto de la prediccin climtica fiable y costosas medidas de proteccin contra inundaciones. Este ltimo es an ms necesaria y costosa cuando las llanuras aluviales y los humedales que sirven como zonas de amortiguamiento, en condiciones de alta descarga alcanzan el desarrollo y se utilizan para la produccin agrcola. Schulz (2001), describe por qu es necesario para aumentar la frecuencia de diseo de las medidas de proteccin contra las inundaciones, cuando el valor de la propiedad pblica y privada protegida (incluyendo casas, edificios, infraestructura y tierras agrcolas) se ha incrementado significativamente desde la construccin de las obras de proteccin contra inundaciones

En su ejemplo, la frecuencia de diseo de 1 en 50 aos era econmicamente ptima para mantener los costes combinados de la construccin y los daos esperados a un mnimo. Cincuenta aos ms tarde, debido a la apreciacin del valor de los bienes protegidos, sera necesario reconstruir las estructuras a un costo mayor para proteger a un 1 en 1000-ao de inundaciones. Se espera que muchos progresos en disminuir el estrs abitico de las inundaciones a travs de intervenciones de gestin del agua dentro de los prximos 5 aos.

3. SALINIDAD Y ANEGAMIENTO3.1 Salinidad y AnegamientoEl alcance mundial de las tierras afectadas por la sal es considerable. Ali et al. (2001) estiman que en todo el mundo, 100 millones de hectreas (el 37%, ver Tabla 1) de la tierra irrigada sufre de anegamiento y la salinidad, el 20% de los cuales se ve muy afectado. Tambin estiman que anualmente unos 2-3 millones de hectreas de tierras agrcolas potencialmente productivas son retiradas de la produccin debido a la salinizacin sola (Tabla 1). Qu parte de estas tierras son recuperadas (en diversos grados) y luego cultivada es ms desconocido. Sin embargo, existe una amplia divergencia en las cifras reportadas por diferentes instituciones.

Las estimaciones de las tierras salinizadas en la India van desde 7 hasta 26 millones de hectreas, lo que corresponde a entre el 17 y el 60% de las tierras de regado. Las posibles cifras de otros pases son las siguientes: Pakistn 40%, Israel 13%, Australia 20%, China 15%, Irak 50% y para Egipto el 30% de las tierras de regado (Gleick, 1993; Ghassemi et al, 1995).

Salinizacin inducida por el hombre (o secundaria) se produce en los sistemas de grandes y pequeos de riego por igual: en los ltimos aos muchos agricultores han estado abandonando sus campos de arroz en los sistemas de riego del Sahel debido a la incidencia de la salinidad.

Los pases afectados por la salinizacin secundaria son predominantemente pero no exclusivamente localizados en las regiones ridas y semiridas. Otras actividades, como la limpieza del terreno y reposicin de rboles nativos con los cultivos de races poco profundas han contribuido al desarrollo de la llamada de la salinidad de las tierras secas.

Esto ha sido bien documentado en las zonas de Australia, EE.UU., Canad y Tailandia, entre otros. La salinizacin tambin se produce cuando los cultivos se riegan con aguas subterrneas bombeadas de calidad marginal o pobre, y como resultado de la intrusin de agua del mar cuando las capas freticas se han reducido por la minera de las aguas subterrneas en las zonas costeras, como ha ocurrido, por ejemplo, en Bangladesh y en el Estado de Gujarat en la India.

La incidencia de la salinidad est relacionada con la escasez de agua. La agricultura de regado se concentra sales debido a un cultivo en crecimiento absorbe agua mientras que la mayora de las sales se quedan atrs en la zona de races. La gestin adecuada debe asegurarse de que las sales se concentran fuera de la zona de races, y lejos de los futuros suministros de agua para el riego y para uso domstico o industrial. La escasez de agua a menudo interfiere con esta accin curativa necesaria de lixiviacin de las sales de la zona de races, debido a que el agua necesaria para la lixiviacin se ve como una prdida de agua que podra ser utilizado mejor para satisfacer la evapotranspiracin por el cultivo. Cuando el agua salina residual se elimina por evaporacin en bateas, los terrenos necesarios pueden ser igualmente escasos.

No toda la salinizacin es el resultado directo de la mala gestin de riego: la salinidad tambin se produce de forma natural. Una parte del subcontinente indio, incluyendo la llanura del Indo, se form a partir de los sedimentos transportados por los ros en un mar poco profundo.

El mar retrocede dej sales atrs en el perfil del suelo. Ya sea que la salinidad de los acuferos subyacentes es tambin un remanente de este antiguo mar se disputa. Evidencia isotpica presentado por Sajjad et al. (1993) parece indicar que la salinidad de las aguas subterrneas en la cuenca del Indo se debe principalmente al transporte de sales del perfil del suelo por la infiltracin de agua dulce.

La aplicacin de fertilizantes y riego, incluso con agua de buena calidad, contina agregando cada ao unas 1-2 toneladas de sal por hectrea en el sistema (por ejemplo, una aplicacin anual de 800 mm de agua con una salinidad de 200 mg / L agrega 1.6 toneladas / ha). Por lo tanto, la lixiviacin es necesario para la sostenibilidad de la produccin de cultivos. Sin embargo, a menos que haya un drenaje adecuado ms all o por debajo de la zona radicular esta prctica conduce a la subida de las capas freticas y condiciones anegadas. Altas capas freticas en realidad aumentar el transporte de la sal en la zona radicular por ascenso capilar de la capa fretica.

3.2. La Lixiviacin de las SalesCunta agua se debe aplicar para la lixiviacin de sal? Durante el proceso de flujo descendente (lixiviacin), la salinidad del suelo en la zona radicular aumenta con la profundidad. En la planificacin de la exigencia de la lixiviacin se desea, se asume comnmente que los valores de conductividad elctrica (CE) del extracto de suelo en el lmite inferior zona radicular son aceptables si se corresponden con la reduccin del rendimiento del 25-50%.

El valor de EC promedio ponderado para toda la zona de la raz (ponderado segn distribucin de races) sera mucho menor que en el lmite de la zona de races ms baja y la reduccin de la produccin correspondiente a las plantas que crecen en este suelo sera menor que el 25-50%. En el diseo de sistemas de drenaje, tales reducciones de rendimiento se supone que son econmicamente viables (Smedema y Rycroft, 1988).

La tasa de flujo descendente vara con el contenido de agua del suelo. Es ms alto durante el primer par de das despus del riego cuando el contenido de agua del suelo est todava por encima o cerca de la capacidad de campo. A partir de entonces, la lixiviacin contina a un ritmo mucho ms reducido. En muchos suelos, la solucin del suelo a capacidad de campo es aproximadamente dos veces tan concentrado como cuando el suelo est saturado (poco despus del riego).

Con el secado adicional del perfil del suelo entre riegos, la solucin del suelo se vuelve an ms concentrada. No todo el flujo descendente es igualmente eficaz en la lixiviacin de sales de la zona radicular. La lixiviacin ms eficaz se produce cuando el agua se mueve a travs de la masa de suelo, en lugar de a travs de grietas entre los agregados.

El agua se mueve a travs de las grietas y los agujeros de gusano ha sido llamado flujo preferencial. Cunto de la percolacin ocurre como flujo preferencial depende de la textura y estructura del suelo y es difcil de determinar. Como resultado, la eficiencia de la lixiviacin del agua de percolacin es tambin difcil de evaluar. En el agrietamiento suelos arcillosos, en un principio tanto como tres cuartas partes del agua aplicada pueden fluir a travs de las grietas. Una vez que el suelo se hincha en la enuresis, grietas estrechas y las de lixiviacin aumenta la eficiencia. Por lo tanto, hay muchas advertencias con respecto a la exactitud de la prediccin de los requisitos de lixiviacin y lixiviacin eficiencia.

3.3. Respuesta de los Rendimientos a la SalinidadPara enlazar el requisito de lixiviacin con reduccin del rendimiento econmicamente aceptable que resulta de la presencia de sales de slo agrava el problema. La relacin entre el suelo y la salinidad del agua como rige por lixiviacin es dinmico, sujeto a un mecanismo de retroalimentacin entre el crecimiento del cultivo y la lixiviacin de sales. Si se lixivia menos sal, crecimiento de la planta ser menos vigoroso y la tasa de evapotranspiracin reducida, y, como resultado, aumenta el flujo a la baja.

Sera ms fcil para estimar los rendimientos esperados si fuera posible predecir de forma inequvoca que puedan resultar de aplicaciones de riego de la salinidad conocido y una fraccin de lavado especificado la salinidad del suelo. Con base en una extensa bsqueda en la literatura, Maas y Hoffman (1977) concluyeron que el rendimiento del cultivo como una funcin de la salinidad media zona de la raz se podra describir razonablemente bien por una funcin de respuesta lineal a trozos caracterizado por un valor umbral de la salinidad por debajo del cual el rendimiento no se ve afectado por el suelo salinidad, y por encima del cual el rendimiento disminuye linealmente con la salinidad.

Esta relacin se encuentra para ser-variedad especfica, y tambin puede depender de las condiciones del suelo nicos, la demanda evaporativa y las condiciones de gestin del agua (Van Genuchten y Gupta, 1993). El efecto de la salinidad sobre el rendimiento tambin es diferente segn el momento del estrs salino, otro factor no considerado en las funciones de la sal-respuesta. Zeng et al. (2001) informaron de la importancia del momento de estrs salino sobre los componentes del rendimiento del arroz y Francois et al. (1994) para el trigo.

Shalhevet (1994) plante la hiptesis de que la duracin de la salinizacin es ms importante que la sensibilidad en una etapa de crecimiento crtico. Zeng et al. (2001) argument que esta hiptesis slo puede ser puesta a prueba cuando los perodos de estrs de sal durante las diferentes etapas de crecimiento bien definidos son de igual longitud, lo que hicieron en sus experimentos, y, al menos por el arroz, se rechaz la hiptesis.

Uno de los problemas con el modelo de umbral de la pendiente en la descripcin de los datos experimentales fue la relativamente pobre definicin del valor umbral de salinidad para los conjuntos de datos que no estn bien definido, errtico o han observaciones limitadas.

Cada vez ms, en base a datos reales de campo la funcin de produccin-salinidad es descrito por funciones cuadrticas en lugar de las funciones de umbral (por ejemplo, Kijne, 1998, 2003, y sus referencias). En general, los rendimientos en los campos de los agricultores tienden a ser ms bajos para una combinacin de factores que predicen a partir de funciones de respuesta a la salinidad de rendimientos obtenidos en condiciones controladas. Los factores que contribuyen parecen incluir al menos lo siguiente: la variabilidad espacial de la estructura y fertilidad del suelo, de las tasas de aplicacin del agua, la salinidad del suelo, y de la densidad de plantas, y los cambios temporales en la sensibilidad de los cultivos a la sequa y el estrs de sal.

3.4 SodicidadSurge una complicacin adicional cuando la salinidad afecta negativamente a la estructura del suelo. Los valores altos del porcentaje de sodio intercambiable (PSI) en el suelo pueden hacer que los parmetros hidrulicos, tales como la tasa de percolacin y la tasa de infiltracin, para disminuir de manera significativa. El peligro potencial de reduccin de la infiltracin de agua est en parte relacionado con la intensidad y el momento de las lluvias. El agua de lluvia tiene una salinidad muy baja, y del mismo modo la salinidad del agua del canal es a menudo mucho menor que la del agua subterrnea bombeada.

When low-salinity water inltrates the soil, the salinity of surface soil can decrease rapidly, but the soil may remain at almost the same ESP. As a result, the potential for dispersion by rain or canal water is especially high if the ESP of the soil is high. Rainfall also contributes dispersive energy because of its impact (Sumner, 1993).

Este efecto hasta ahora no ha sido incorporado en cualquiera de las funciones de respuesta de la sal, y Oster (1994) concluy de su revisin de la literatura que los efectos de la salinidad y Sodicidad sobre la tasa de conductividad y la infiltracin hidrulica no se pueden predecir de concreto suelo-cultivo-situaciones de labranza. Es de esperar que en los suelos sdicos reducido crecimiento de las plantas y por lo tanto reduce la evapotranspiracin no dar lugar a un aumento de la filtracin de agua de riego dada.

En lugar de percolacin puede ser tan lento que la mayor parte del agua de riego se escurra sin lixiviar las sales de la zona de races. Arroz muestra relativamente alta tolerancia para el sodio intercambiable, que puede atribuirse a su capacidad para soportar las condiciones de suelo saturado y encharcamiento superficial. Inundaciones continua tambin reduce el alto pH de los suelos sdicos.

3.5. Control de los Balances de Agua y SalUna buena gestin del agua y de la sal saldos de las tierras de regado ha demostrado ser difcil. No es slo una cuestin de reducir al mnimo la cantidad de agua que se requiere para eliminar la sal de la zona de races, sino tambin reducir al mnimo la superficie de tierra requerida para almacenar la sal de forma temporal o permanente. Aunque los problemas de salinidad provocados por el hombre pueden desarrollar rpidamente, las soluciones pueden ser muy largo y costoso.

Varias mejoras en riego y prcticas agronmicas se pueden introducir depende del tipo de estrs salino, es decir, cantidades excesivas de sales solubles de sodio (salinidad) o de carbonato de sodio y bicarbonato (alcalinidad), y la causa de la acumulacin de dichas sales se niveles nocivos en la zona radicular. Que las aguas salinas se han utilizado con xito para el cultivo da fe de esto. Sin embargo, los efectos a largo plazo causados por el riego con aguas salinas o ricas en sodio indican que ms intervenciones permanentes en el equilibrio de agua y sal a menudo se requieren.

3.6. El Arroz como Cultivo para la Gestin de la SalinidadDebido a su tolerancia a la sumersin de la raz, el arroz se cultiva a menudo como cultivo paliativo cuando el agua de lluvia o de riego adecuado disponible para lixiviar sales. Las altas tasas de percolacin de los campos ayudan a reducir la salinidad de la zona radicular de los cultivos posteriores. Con est prestando cada vez ms atencin a la mejora de la productividad del agua a nivel de campo, medidas como la humectacin y secado alternos y la introduccin de arroz aerbico reducirn las altas tasas de percolacin con el posible efecto que la lixiviacin ya no ser suficiente.

Tasas de percolacin excesivas y el aumento de los niveles freticos se producen cuando el arroz se cultiva en suelos de textura ligera y no adecuados que son poco encharcada en el inicio de la temporada. Estos residuos de lixiviacin incontrolada de agua si se filtra a un acufero salino y se convierte en no aptos para su uso posterior.

Kotb et al. (2000) describen el cultivo de arroz en las tierras afectadas por la sal del Delta del Nilo en el norte de Egipto. La escasez de agua peridicos, salinidad del agua de riego y de cultivo diversificado sobre el mismo sistema de drenaje subterrneo hacen de este sistema de cultivo problemtico. Los autores proponen que para paliar los problemas de escasez de agua, el rea de cultivo de arroz se debe reducir en un 50% y que el cultivo de arroz en el delta debe consolidarse para que las necesidades de drenaje uniformes para cada rea cultivada.

Recomiendan el cultivo del arroz slo en suelos salinos de la Delta, pero perciben que la aplicacin de una poltica de este tipo puede ser difcil de lograr. Adems, no hay informacin suficiente sobre los cambios a largo plazo en la salinidad de las aguas del Delta que se derivan de una mayor reutilizacin de las aguas de drenaje.

3.7. Aspectos Econmicos del Control de la SalinidadVarios economistas han desarrollado modelos para la gestin ptima de los contaminantes, tales como sales, en el agua de riego. Los modelos tratan de equilibrar los costos de los daos de la salinidad en contra de los costos de reducir la descarga de contaminantes dainos.

Esto es especialmente aplicable a las situaciones en las que se practica la reutilizacin del agua de drenaje a gran escala, como en Egipto. La calidad del agua de riego en Egipto vara en funcin del grado en el que el agua de drenaje se mezcla con agua del Nilo fresco para diluir las sales (Hussain et al., 1995). Los daos econmicos causados por la salinidad pueden ser estimados por el cambio en el ingreso neto resultante de la salinidad.

Segn Hussain et al. (1995), el resultado financiero neto de la produccin de arroz se redujo en un 26% y los beneficios econmicos netos en un 66% para un grado de salinidad del agua de 1500 ppm en comparacin con 250 ppm. Ms all del nivel de 1500 ppm, los ingresos procedentes de la produccin de arroz se convirtieron en negativo que tuvo un efecto negativo sobre el ingreso neto de la finca. Los ingresos tambin se ven afectada por cmo los agricultores responden al agua de riego cada vez ms salina, por ejemplo, por el crecimiento de los cultivos ms tolerantes a la sal que producen mejor, pero pueden ser menos rentables.

La adopcin de diferentes tecnologas de riego, como el goteo o por aspersin riego, puede dar lugar a mayores rendimientos de algunos cultivos con menos agua de riego, lo que reduce la necesidad de reutilizacin de las aguas de drenaje de baja calidad. La mezcla del agua del canal de drenaje con agua de mala calidad a nivel de explotacin es comn en los grandes sistemas de riego de la India y Pakistn, especialmente en la cola llega a las zonas donde los suministros de comando al canal del canal no son confiables e insuficientes. En Egipto, el agua de drenaje fluye hacia el ro y la mezcla de agua de drenaje y el agua dulce se produce antes de que el suministro de riego llega a las granjas.

Un elemento crucial en la evaluacin de los daos econmicos causados por la salinidad es un conocimiento fiable de la respuesta del rendimiento a la salinidad del agua de riego y su impacto en los ingresos netos. Lamentablemente, se dispone de pocos datos sobre el impacto de la salinidad sobre los ingresos netos de los agricultores. Por lo tanto, la pregunta sigue sin respuesta hasta qu punto las ganancias en el volumen de dilucin de agua de riego con agua salina se lo merecen. Segn Letey (1993), los cultivos responden a la salinidad media ponderada de agua y no debe haber una diferencia en la respuesta de la planta si la mala calidad del agua se mezcla o se aplica.

Kuper (1997) analiz un sistema de riego de 75.000 hectreas en el sudeste de Punjab, Pakistn, y sugiri estrategias de gestin de riego para mejorar la salinidad y Sodicidad de control. Las modificaciones propuestas encaminadas a desviar el agua de las relativamente mejores zonas para las ms zonas salinas. Los costos de estas modificaciones fueron estimados y los beneficios se calculan a partir de las funciones de respuesta de la salinidad sobre la base de los datos de campo recogidos en la India y Egipto (Kijne, 1998).

La relacin costo-beneficio resultante fue de aproximadamente 0,5 cuando los beneficios se basaron en los precios del mercado mundial de trigo y el algodn, y menos an cuando se utilizaron los precios locales para estos cultivos. Si los rendimientos por hectrea han sido superiores la relacin beneficio / costo hubiera sido ms favorable.

Joshi y Jha (1991), citado en Umali (1993), estudiaron los efectos de la salinidad inducida por riego a nivel de finca en una zona de regado de la India. Encontraron los rendimientos de arroz y trigo en tierras degradadas siendo aproximadamente la mitad de los de tierra afectada.

El anlisis econmico indica que la salinidad representaba hasta un 72% de la diferencia en los ingresos brutos entre las parcelas normales y afectadas por la salinidad. Los ingresos netos de los agricultores de la tierra degradada fueron menos de una quinta parte de las de tierra mejor. Una conclusin importante fue que los agricultores tienden a revertir a las variedades y las prcticas tradicionales de bajos insumos, es decir, aplicaciones de baja de fertilizantes, ya que las condiciones del suelo se deterioraron.

3.8. El Rio y la Salinidad de la TierraTodos los ros de zonas ridas tienen perfiles de sal natural, atribuible a la movilizacin de sales en la zona de captacin y las filtraciones salinas. Otra causa de la salinidad del ro es inducido por el transporte de sales fsiles debido al bombeo de las aguas subterrneas en los desages que descargan en el ro de riego. Perfiles de salinidad para cuatro ros se muestran en la figura. 1 ilustra los diversos grados en que sales se devuelven al ro o permanecen en la tierra y el agua subterrnea (despus Smedema, 2000). Segn Williams (1987), el aumento de la salinidad de los ros y arroyos en muchas partes secas del mundo presenta un peligro ecolgico que en gran medida ha sido pasado por alto.

Esta falta de atencin al impacto ecolgico del aumento de la salinidad en las aguas continentales es lamentable teniendo en cuenta la vulnerabilidad de los ecosistemas acuticos a un aumento de los niveles de sal.

Un ejemplo en la figura. 1 es el ro Indo. La mayor parte del agua de drenaje de las tierras agrcolas en el Punjab de Pakistn est siendo reutilizado, ya sea de drenajes superficiales o bombeados desde las aguas subterrneas poco profundas. De hecho, en algunos sistemas tanto como la mitad a dos tercios de la agua de riego se bombea desde el agua subterrnea. Por tanto, las sales lixiviadas vuelven a la tierra en lugar de eliminarse en el sistema de ros o en lagunas de evaporacin.

Segn Smedema (2000), el ingreso medio de sales en el agua del ro Indo tomada en las estaciones de la llanta, se estima en 33 millones de toneladas, mientras que la salida al mar contiene slo 16,4 millones de toneladas. Por lo tanto, la mitad de la afluencia anual de sal permanece en la tierra y el agua subterrnea. La mayor parte de la acumulacin tiene lugar en el Punjab.

Esto est en marcado contraste con Egipto, donde una gran parte de las tierras de regado est sustentada por los drenajes sub-superficiales que toman el agua de drenaje de nuevo al ro. Las sales no se quedan en la cuenca del Nilo, pero se descargan en el mar Mediterrneo. Durante una parte del ao, el contenido de sal en la parte baja del Indo es mucho menor que en el Nilo inferior (en el delta del Nilo) y ms disposicin sal en el Indo podra aceptarse. Sin embargo, durante los perodos de bajo caudal crtico, tales enajenaciones no sera posible. La nica opcin durante esos perodos sera almacenar el agua de drenaje temporal para entregarla durante periodos de alta inundacin.

La extensin de la margen izquierda del ro de drenaje Emisor, que ahora opera en Sindh, en el Punjab de Pakistn puede ser una solucin ms permanente, pero bastante caro, que el actual nmero inadecuado de estanques de evaporacin.

3.9. El Uso de Agua Subterrnea para AnegamientoPakistn presenta un interesante ejemplo del efecto del llamado drenaje vertical (es decir, el bombeo de las aguas subterrneas para bajar el nivel fretico) sobre la incidencia de anegamiento y la salinidad. Se esperaba que mediante la reduccin de las capas freticas el problema de la salinidad tambin se resolvera. El primer experimento con pozos entubados para el control del nivel fretico se llev a cabo en la dcada de 1950. Fue seguida por la implementacin a gran escala de control de la salinidad y los proyectos de recuperacin (escarpes) en la dcada de 1960. En los ltimos 30 aos, ms de 12.500 pozos pblicos se han instalado en diferentes reas del proyecto escarpa. El objetivo principal de estos proyectos es luchar contra el anegamiento y la salinidad asociada (Hafeez et al., 1986). Un objetivo secundario, sin embargo, se convirti en el agua del canal se completa con el agua subterrnea bombeada para riego, por lo general la descarga directamente en la red de cursos de agua existentes.

Desde principios de la dcada de 1960, el desarrollo de las aguas subterrneas ha sido exponencial, especialmente en el Punjab, a travs de pozos privados, de los cuales, segn las ltimas estimaciones hay cerca de 400.000 en todo Pakistn. Una encuesta nacional realizada en 1991 muestra que alrededor de 46 mil millones de m3 de agua subterrnea se utiliz en la cuenca del Indo para riego, de los cuales el 85% provino de pozos privados (Nespak-SGI, 1991). Esto fue aproximadamente el doble del agua subterrnea utilizable recarga-claramente una situacin insostenible anual.

La importancia del uso conjunto de los suministros de los canales y se bombea el agua subterrnea para la irrigacin en Pakistn se puede juzgar por el hecho de que la intensidad de cultivo en el Punjab ahora comnmente excede el 125%, con valores altos en algunas zonas de comando del curso de agua de hasta un 190% (IWMI, datos no publicados). Estos comandos del canal fueron diseados en el siglo 19 con la expectativa de intensidad de los cultivos anuales que van del 50% al 75%, dos tercios de los cuales se hubiere producido en el rabi (meses de invierno) y un tercio en kharif (temporada de lluvias).

La cantidad real de agua de riego disponible en el nivel terciario (curso de agua) se ha incrementado desde / da 2,5 mm a aproximadamente 6 mm / da, sobre todo en la cabeza llega de los canales donde los suministros son los canales a nivel de diseo o superior. La creciente dependencia de la agricultura de regado en aguas subterrneas bombeadas lleva consigo el peligro de la degradacin de los recursos suelo y agua y por lo tanto el riesgo de que el sistema de produccin en s mismo ya no puede ser sostenida en el nivel actual.

La situacin del agua subterrnea global ha sido revisado por Shah et al. (2000), que abordar, entre otros asuntos, la gestin de las aguas subterrneas como un bien comn, y las dificultades prcticas para la participacin de las partes interesadas en la gestin de las aguas subterrneas.

3.10. Drenaje SubsuperfialRiego de temporada tradicional de Egipto se ha transformado en un sistema perenne a travs de la construccin de embalses de almacenamiento, en particular la presa alta de Aswan. Los cultivos de invierno son principalmente trbol de Alejandra (alejandrino) y el trigo, y maz de verano, el arroz y el algodn se cultiva.

Lago Nasser, el embalse detrs de la represa alta de Asun, tiene un almacenamiento en directo de unos 120 millones de m3, lo que equivale a 2 aos de suministro. Se extiende profundamente en el Sudn y no podra haber sido construida sin un acuerdo entre los dos pases en el uso de las aguas del Nilo. Sudn no ha tomado su totalidad su parte, sin embargo, y Egipto ha sido capaz de utilizar el exceso de agua. El perodo de relativa abundancia de agua en la cuenca del Nilo es, probablemente llegando a su fin ya que las presiones de poblacin y desarrollo en los pases ribereos se intensifican.

En el pasado, los problemas graves de sal no se han asociado con el rea grande de la irrigacin de Egipto. Fue slo despus de la introduccin generalizada de la irrigacin perenne que se necesitaban medidas para contrarrestar la salinizacin. Los factores que contribuyeron al problema incluyen la expansin de la agricultura de regado en suelos arenosos o de textura ligera con inherentemente mayor percolacin y de niveles de filtracin.

Gran parte de esta tierra recin regada se encuentra en los lmites del Valle del Nilo de elevacin ms alta que contribuye al movimiento de la sal hacia las tierras bajas. El riego permanente llev a ms filtracin en todas las zonas de regado exacerbados por un aumento en la produccin de arroz y caa de azcar que requieren tasas de aplicacin de agua ms altas. La reutilizacin del drenaje es generalizada y no se identifican fcilmente. La aritmtica simple de las eficiencias "proyecto" de alrededor del 40% y una eficiencia de cuenca de 90% sugieren que el agua se aplica al menos dos veces en promedio.

Por lo tanto, la reutilizacin de drenaje es probablemente en el orden de 40 mil millones de m3 / ao, en comparacin con un flujo anual del Nilo de 84 mm m3 / ao. El resto, que es demasiado salina para su reutilizacin, va al mar Mediterrneo o a los lagos usados como estanques de evaporacin, cerca del mar. Como el agua salina residual fluye hacia el Nilo, que en ltima instancia se vuelve demasiado salina para la produccin agrcola, como se muestra en la figura. 1. Sin embargo, se utiliza para la pesca, incluida la cra de camarones.

Desde 1970, Egipto ha proporcionado un rea de casi 2 millones de ha con drenaje sub-superficial y la infraestructura asociada como drenajes abiertos y estaciones de bombeo para transportar y reutilizar el agua de drenaje (Ali et al., 2001). Un adicional de 50 mil hectreas de tierras drenadas cada ao. Con todo esto hace que el programa de drenaje de Egipto una de las mayores intervenciones de gestin del agua en el mundo.

La inversin total ascendi a cerca de EE.UU. $ 1000 millones, y desde 1985 parte de la inversin se ha utilizado para la rehabilitacin de los sistemas de drenaje de edad. Ali et al. (2001) reportan una disminucin sustancial en el rea de las tierras afectadas por la salinidad y un aumento en el rendimiento despus del drenaje se ha instalado. Estos procesos tienen unos 4 aos, dependiendo de la disponibilidad de agua de lixiviacin. Un ejemplo del impacto de drenaje en la produccin de arroz se muestra en la figura. 2. Se recogieron los datos cada ao en el mismo grupo de granjas y por lo tanto los rendimientos incrementales pueden atribuirse en gran parte al efecto de drenaje.

La comparacin de los rendimientos en las reas de la muestra con los obtenidos en las zonas que rodean indica que menos de un tercio del aumento de rendimiento es debido a las mejoras tecnolgicas generales durante el perodo de seguimiento.

El impacto del drenaje en la produccin de arroz es ms alta en las zonas salinas con una mejora promedio de 1,4 toneladas / ha, probablemente debido a la lixiviacin de sales y la mayor disponibilidad de nutrientes despus del drenaje (Ali et al., 2001). Los valores de produccin bruta, calculado a partir de los rendimientos registrados y los precios al productor, aument en alrededor de EE.UU. $ 500-550/ha.

Los ingresos anuales netos agrcolas aumentaron en un EE.UU. $ 200/ha en las zonas salinas, por EE.UU. $ 275 en las zonas no salinas, e incluso en las reas de rehabilitacin por EE.UU. $ 180/ha. Estos aumentos en los ingresos surgen en parte de la capacidad para producir cultivos de mayor valor debido a la secrecin y en parte de una mayor accesibilidad de la tierra y, por tanto, un menor coste laboral para la cosecha. El coste total de la instalacin de drenaje (incluyendo la remodelacin de los drenajes abiertos, el diseo y la supervisin de la planificacin) se estim en EE.UU. $ 750/ha, y EE.UU. 550 dlares / ha para la rehabilitacin.

Los costos de mantenimiento son aproximadamente EE.UU. $ 10 / (ha ao) en Egipto. Si dos tercios de los ingresos adicionales se pueden atribuir al drenaje, el periodo de amortizacin de la instalacin de drenaje sera como mximo 4 aos (Ali et al., 2001).

Los agricultores contribuyen al costo del drenaje por la devolucin de los gastos de instalacin de drenes de campo en cuotas sin intereses durante 20 aos. En conclusin, los autores observaron que la instalacin de drenaje es muy rentable para los agricultores y la economa nacional.

El xito del drenaje sub-superficial en Egipto no puede fcilmente ser repetido en Pakistn. Los suelos en Egipto son de carcter general de la textura ms pesada que los suelos de Punjab de Pakistn. Esto significa que los efectos de la degradacin tardan ms en ser evidentes, porque el suelo acta como un tampn. Tipos de arcilla tambin son diferentes, con ms de montmorillonita en suelos egipcios, y ms illitas en Pakistn.

El ex lder de expansin y contraccin, estos ltimos son propensos a la impermeabilizacin superficial. Suelos ms ligeros son ms fcilmente lixiviados, as la recuperacin de la sal de la tierra afectada deben ser, en principio, ms fcil en Pakistn que en provistos por Egipto, por supuesto, que el agua para la lixiviacin est disponible. Sin embargo, la estructura inestable de los suelos ms ligeros ya menudo alcalinas de Punjab de Pakistn causa problemas con los desages abiertos. Los taludes laterales de desages abiertos menudo erosionan rpidamente, incluso en las condiciones de precipitacin bajos prevalecientes de Pakistn.

Inestable subsuelo requiere la instalacin de los sobres de filtro alrededor de los desages debajo de la superficie y la eleccin del material de la envoltura adecuada es difcil, lo que hace que la instalacin de drenajes sub-superficiales ms caro en Pakistn que en Egipto.

Inestable subsuelo requiere la instalacin de los sobres de filtro alrededor de los desages debajo de la superficie y la eleccin del material de la envoltura adecuada es difcil, lo que hace que la instalacin de drenajes sub-superficiales ms caro en Pakistn que en Egipto.

4. USO DE LAS AGUAS RESIDUALES Y SUELOS CIDOS SULFATADOS4.1. El Uso de Aguas Residuales para la Produccin de CultivosCrecimiento de la poblacin de Egipto y el desarrollo econmico han provocado grandes incrementos en el volumen de las aguas residuales municipales e industriales. El flujo de aguas residuales proyectada para el Delta del Nilo y el Gran Cairo en el ao 2017 es de 3,3 millones de m3 (Wolff, 2001). Como muchas de las plantas de tratamiento existentes estn operando por debajo de la eficiencia del diseo, la descarga de aguas residuales sin tratar en los canales de drenaje es un fenmeno frecuente.

Segn Wolff (2001), las concentraciones de metales pesados en los sedimentos del canal y drenaje y en las muestras de suelo, as como los recuentos de bacterias de coliformes fecales en el canal y drenaje de agua supera a menudo las directrices de calidad del agua de la OMS. Algunos desages se ven especialmente afectados por el vertido de aguas residuales. Por ejemplo, las aguas residuales constituyen el 75% del flujo total del drenaje Bahr Bagar en el Delta oriental, convirtiendo la fuga en una alcantarilla abierta. Las muestras de suelo en el delta oriental mostraron niveles de cadmio de 5 mg / kg. La norma de la Agencia de Proteccin Ambiental de los EE.UU. para el Cd en el agua de riego es de 0,01 mg / L, el mismo que para el agua potable. Las normas de la OMS son an ms estrictas. Tambin se inform de la evidencia de la absorcin de elementos traza en los cultivos.

Por ejemplo, en el delta del Oriente, los niveles de cadmio de 1,6 mg / kg en el arroz, que, de acuerdo con Pierzynski et al. (2000), es as en el rango alto endmica de la enfermedad Itai-Itai. Peligros para la salud de esa magnitud tienen que ser tomadas en serio.

En el contexto de este documento, significa que una parte del agua de drenaje no es apto para su reutilizacin, no a causa de su alto contenido de sal, pero debido a su carga contaminante. Adems, la eliminacin segura de tales aguas residuales contaminadas se convierte en un verdadero problema. Estos problemas no son exclusivos de la regin del Delta de Egipto. Chaudhry y Bhutta (2000) han informado sobre los suelos y la contaminacin de las aguas causada por los agroqumicos en suelos de Pakistn y agua de riego.

Algunos sitios que recibieron efluente de la ciudad de 5-20 aos mostraron acumulacin severa de metales pesados en los perfiles de suelo (Cd en las muestras de suelo vari desde 0,94 hasta 2,9 ppm). Tambin mencionan que los efluentes industriales y aguas residuales domsticas se desechan sin ningn tratamiento en drenes agrcolas.

Segn estos autores, los estudios ambientales indican que el 40% de las muertes se puede rastrear a las enfermedades transmitidas por el agua. Datos similares se pueden encontrar en la mayora de los pases en los que las aguas residuales industriales y municipales se trataron correctamente antes de mezclarlo con otras fuentes de agua de riego. Una revisin de la literatura por Scott et al. (2000) demostraron que el uso de las aguas residuales urbanas para la produccin agrcola es comn en todo el mundo, especialmente en zonas con escasez de agua de Mxico.

4.2. Suelos cidos SulfatadosEl rea mundial de los suelos sulfatados cidos es de aproximadamente 12 millones de hectreas, la mitad de los cuales se encuentran en los trpicos hmedos del sureste de Asia, sobre todo en las llanuras costeras pantanosas. Dos de estas reas han sido ampliamente estudiados: un rea de alrededor de 1,5 millones de hectreas en el sur de Kalimantan y Sumatra de Indonesia (por ejemplo, Ritzema et al, 1993.) Y un rea similar en el delta del Mekong en Vietnam, cubriendo alrededor del 40% del total rea del delta (por ejemplo, Tuong et al., 1998).

Los suelos sulfatados cidos (SSA) se caracterizan por oxidacin de S-compuestos reducidos (principalmente de pirita, FeS) que producen valores de cido sulfrico y de pH por debajo de 4. Las fugas de cido sulfrico en el agua de la superficie y minerales de arcilla ataques liberar cantidades txicas de iones metlicos, tales como aluminio, hierro, potasio y manganeso. Estas condiciones adversas hicieron ASS inadecuado para la agricultura en el pasado, pero la presin de la poblacin obligaron a los agricultores a desarrollar mtodos de manejo de tierras y aguas para la recuperacin de grandes extensiones de estos suelos para la produccin de una variedad de cultivos.

La gestin del agua de ASS es compleja debido a que muchos de estos suelos son anegadas durante la temporada de lluvias y carecen de agua en la estacin seca. Tuong (1993) revis las diversas prcticas de gestin del agua de ASS. Hay dos tipos de ASS se suelen distinguir: potencial y real.

Potencial ASS contiene pirita en los primeros 50 cm. Mientras estos suelos permanecen saturados de agua, su pH es neutro. Cuando se drenan que se conviertan en ASS real. ASS actual se caracterizan por un pH bajo (menor o igual a 4,0) y el hierro-agotamiento en los 50 cm superiores debido a la oxidacin de la pirita.

Debajo de 50 cm, ASS real todava puede contener la pirita que se oxida si el nivel fretico cae por debajo de la capa de pirita. Un ejemplo de la complejidad de la gestin de la ASS es la necesidad de mantener un alto potencial de las capas freticas en ASS para evitar la oxidacin de pirita. En reas con una estacin seca prolongada y mala calidad del agua subterrnea, un alto nivel fretico es difcil de mantener durante la estacin seca, pero si se puede hacer la evaporacin de la capa superior del suelo hmedo traera acidez y elementos txicos a la superficie del suelo.

Por otra parte, en los suelos donde la capa de sulfuro-rico es cerca de la superficie, las capas freticas altas impiden la lixiviacin de sales acumuladas y otros elementos txicos. Altas freticas tambin hacen que sea ms difcil de cultivar la tierra y reducir la zona aireada esencial para el crecimiento de races de los cultivos de secano. En los suelos sulfatados cidos reales, en los que la capa de suelo rico en sulfuros ha sido completamente oxidados, se recomienda una capa fretica profunda para reducir el ascenso capilar de la capa fretica y la acumulacin de sales de cido en el horizonte de la tierra vegetal. A menudo ASS ASS potencial y real se encuentran a poca distancia entre s como el grado de oxidacin de la capa de suelo rico en sulfuros y la profundidad de la capa fretica, se rigen por la topografa del terreno.

Deliberar sobre la reduccin del nivel fretico para lixiviar o superficialmente lavar el ASS para eliminar la acidez y toxicidad es un proceso lento y requiere una gran cantidad de agua. En ASS grave, se necesita aproximadamente 1 m de agua para el lavado inicial para eliminar el cido libre, que se puede llegar fcilmente por el agua se filtre. El agua se filtra, sin embargo, deja mucho cido atrs en los agregados del suelo y en el complejo de cambio, que se dar a conocer ms adelante haciendo que el riesgo de toxicidad de Al en cultivos que crecen en el suelo lixiviado.

Arroz plantado en suelos lixiviados se ha sabido para crecer bien durante el primer mes o as despus del trasplante, pero luego de crecer mal, produciendo principalmente panojas vacas. Pruebas de campo sugiere que la lixiviacin de los suelos no perturbados se limita a una franja de aproximadamente 10 metros a lo largo de los canales de drenaje, donde el intercambio de agua entre el canal y el cuerpo del suelo es adecuada (Tuong, 1993). Antes de arado o angustioso y secado de la superficie del suelo pueden mejorar la lixiviacin; mejor la tasa de infiltracin y reduce la concentracin de Al en la solucin del suelo (Tuong et al, 1993.). Straw mulching redujo significativamente la acumulacin de aluminio temporada seca (Minh et al., 1998). Sin embargo, para tener todos los beneficios de los tratamientos de la estacin seca, es esencial para controlar el nivel fretico, evitando que lleguen a la capa superior del suelo al inicio de la temporada de lluvias.

Un aumento en el pH, como resultado de la reduccin de elementos como Fe, Mn, S y N, se observa con frecuencia despus de los suelos se han inundado. Este aumento en el pH despus de las inundaciones es la razn principal por la que el cultivo de arroz con cscara tiene xito en el ASS. Sin embargo, tambin hay algunos cambios negativos que ocurren durante la reduccin, incluyendo la formacin de sustancias potencialmente txicas, tales como Fe 2 +, cidos orgnicos y HS (Van Breemen, 1993). Se necesitaran grandes cantidades de cal si la recuperacin de ASS dependa de encalado solo y demostrara ser altamente no-econmico. En la prctica, el encalado es eficiente slo despus de la mayor parte de la acidez soluble en agua ha sido lixiviado de la zona radicular. Con arroz de tierras bajas, las aplicaciones de 2-10 toneladas por hectrea en CaCO2 ASS lixiviados son a menudo beneficiosos.

Se requiere una gestin cuidadosa del agua por las inundaciones alternativo y el drenaje para el cultivo de arroz en suelos sulfatados cidos fuertes para evitar tanto la toxicidad del aluminio en condiciones oxidadas y la toxicidad inducida por Fe-HS en condiciones de inundacin (Husson y col., 2000). Los agricultores se enfrentan a un dilema entre la siembra temprana para evitar la oxidacin fuerte al final del ciclo, lo que conduce a la mala densidad de las plantas, o la siembra de retardo, lo que aumenta el riesgo de crecimiento de la planta pobres y mal llenado de grano. Los agricultores suelen sembrar temprano, ya que tratan de reducir la necesidad de riegos ms tarde.

Se encontraron las condiciones de control del agua y del suelo en campos de elevacin alta y media a mejorar con el tiempo, ya que despus de varios aos de cultivo de arroz y la preparacin de la tierra asociado, se crea un piso de arado y los iones txicos estn rojas. La siembra puede entonces retrasarse mientras que las condiciones hmedas se mantienen hasta el final de la temporada de crecimiento de tres o cuatro riegos. Dentro de 3 aos los niveles de rendimiento en estos suelos maduros subieron a 5 toneladas / ha (Husson et al., 2000).

4.3. Recuperacin de los suelos sulfatados cidos y el medio ambienteLa preparacin del terreno para el cultivo de arroz a menudo incluye el encharcamiento de la tierra vegetal en condiciones sumergidas. En ASS, encharcamiento puede aumentar el contacto suelo-agua, lo que aumenta la concentracin de elementos txicos en el agua estancada.

Al vaciar el agua estancada, los elementos txicos disueltos se vacan fuera de los campos y se descargan en las aguas superficiales. Lixiviacin para reducir la acidez del suelo tambin implica la transferencia de cidos y sustancias txicas asociadas de la tierra al agua. La liberacin de estas sustancias txicas puede afectar seriamente a los organismos acuticos cuyo umbral de concentracin txica es menor que la de races de las plantas.

Los peligros ambientales pueden ser reducidos cuando la lixiviacin y lavado se llevan a cabo durante los periodos de alta escorrenta superficial y los niveles altos de las inundaciones en los ros de modo que los cidos y otras sustancias txicas se diluyen tanto como sea posible (Van Breemen, 1993). Las prcticas de manejo que reduzcan los efectos nocivos de la liberacin de sustancias txicas en las aguas superficiales son crticos, y en muchas partes del mundo obligatoria, en el equilibrio de la produccin agrcola y la proteccin del medio ambiente en las zonas ASS.

5. MANEJO DE INTERVENCIONESExisten varios tipos de intervenciones de gestin para hacer frente a las presiones abiticas se listan en la Tabla 2. Sobre todo estas mejoras consistan en adaptacin de las plantas a travs de la cra, cambiaron las prcticas agronmicas y una mejor gestin del agua. En esta seccin, una breve discusin de las intervenciones agronmicas y de poltica ser seguido por una discusin de las implicaciones de las intervenciones de gestin del agua.

5.1. Intervenciones agronmicasLas opciones agronmicas presuponen que los factores abiticos desfavorables derivadas de la escasez de agua, la salinidad y suelos sulfatados cidos estn aqu para quedarse y que uno tiene que aprender a vivir con ellos. Una de las opciones agronmicas clave consiste en la diversificacin de cultivos. Los diferentes cultivos tienen diferentes grados de tolerancia a estreses abiticos, y los patrones de evapotranspiracin pueden dar lugar a diferentes tipos de recarga de las aguas subterrneas.

En reas con aumento de las capas freticas, la plantacin de rboles suficientes con alta demanda evapotranspirational puede reducir o incluso revertir esta tendencia. Variedades y especies con mayor tolerancia a la sal pueden ser plantados para reemplazar a los que rinden menos cuando el contenido de sal de los incrementos disponibles de agua para riego. Por supuesto, esta opcin slo es posible si existe un mercado para estos cultivos y los agricultores que cultivan ellos puedan tener una vida digna. Cultivos forrajeros que se han introducido con xito en terrenos afectados sal en el subcontinente de la India son el csped kallar (Leptochloa fusca) y sesbania (Sesbania aculeata). La mejora de la fertilidad del suelo mediante la adicin de materia orgnica a travs de abono verde tambin puede ayudar a restaurar un entorno de la zona de races ms favorable.

Otras intervenciones agronmicas que pueden ser ejercidos a nivel de explotacin incluyen la precisin de nivelacin de tierras para quitar los puntos altos en los campos, de tal manera que una capa ms delgada de agua podra cubrir el campo entero lo que mejora la eficiencia de aplicacin del agua. Experiencia en la cuenca del Murray-Darling ha demostrado que la nivelacin lser de la tierra puede reducir en gran medida la acumulacin neta de sal en la zona radicular (comunicacin privada por el Dr. SA Prathapar, septiembre de 1996). Una inversin adecuada en una combinacin de lixiviacin, se recomienda el drenaje y nivelacin del terreno.

Quizs la opcin agronmica menos atractiva en un pas waterscarce es reducir deliberadamente el rea que se recorta cada temporada para que coincida con la demanda de agua de buena calidad con la oferta disponible, o - menos drstica - reducir la superficie cultivada con cultivos exigentes en agua, tales como el arroz y la caa de azcar. Este objetivo podra lograrse a travs de la intensidad de las cosechas reducidas, dejando algunas de las tierras en barbecho, mientras que el mantenimiento de las zonas servidas totales. Los instrumentos adecuados son la rotacin de los suministros de canal y la restriccin del uso de aguas subterrneas bombeadas. Por otra parte, el abastecimiento de agua del canal a algunas partes de las zonas de comando podra ser cortadas, con el resultado de que esas reas dependern exclusivamente de agua de pozos entubados, y lo ms probable es seguir a degradarse.

Las implicaciones socio-econmicas y polticas son enormes. El sector pblico puede tener para estimular las fuentes alternativas de empleo en las zonas rurales para proporcionar medios de vida aceptables para la poblacin rural afectada por estos cambios.

Mejora de la gestin, operacin y mantenimiento de sistemas de riego tambin suelen ayudar a reducir algunos de la escasez de agua. Tcnicas de comunicacin actuales y modelos informticos permiten mejoras significativas en la gestin del riego que haran que las operaciones del canal ms flexible factibles, por lo tanto el uso de las precipitaciones mejor y la prevencin de las prdidas cuando las infracciones en orillas de los canales se producen como consecuencia de las inundaciones o la falta de mantenimiento.

Otra opcin de tratamiento importante es involucrar a la comunidad de regantes, en mucha mayor medida en la gestin del agua y el suelo de los recursos naturales, incluyendo sus aspectos de calidad (salinidad y otros contaminantes). Agua y poder para fijar precios, derechos de agua transferibles, y las mejoras en la coordinacin entre los distintos ministerios y departamentos que se ocupan de los suministros de agua y electricidad son herramientas disponibles para los gobiernos. Estos temas estn fuera del alcance de este documento y han sido revisados por, entre otros, Merry (1997).

5.2. Intervenciones de gestin del aguaTres cuestiones, que se expresan como presiones abiticas, han llegado repetidamente a lo largo de este trabajo, todo lo cual requiere cambios profundos en la gestin del agua para su resolucin sostenido. Estos son la minera de los recursos de aguas subterrneas, la contaminacin de los recursos hdricos, y la falta de control sobre el nivel fretico a nivel de campo. Los cambios en la gestin del agua que tenemos en mente incluyen la rehabilitacin de la infraestructura de riego fsico, un mejor mantenimiento y gestin de las infraestructuras existentes y la instalacin de obras de drenaje adicionales que van desde una escala relativamente pequea de unos pocos cientos de hectreas para completar las cuencas hidrogrficas.

Segn una estimacin realizada en 1992, el equivalente de por lo menos 250 dlares EE.UU. millones de dlares en precios de 1992 (10 aos despus, equivalente a unos 400 dlares EE.UU. millones de dlares) ya se ha gastado para crear la capacidad de riego en los pases en desarrollo por s solas (Bhatia y Falkenmark, 1992 ). Riego Pblica inversiones se han convertido en una enorme carga para los presupuestos del gobierno porque la recuperacin de costos ha estado a la altura de incluso los modestos objetivos.

En muchos pases, como India y Pakistn, los recibos de riego fueron menores que los costos de operacin y mantenimiento. Subsidios anuales de riego se estiman del orden de ms de EE.UU. $ 500 millones en Pakistn y ms del doble que en la India (Bhatia y Falkenmark, 1992). Como era de esperar, ha habido una fuerte disminucin de prstamos del Banco Mundial para los nuevos sistemas de riego.

La financiacin para la nueva construccin de riego se ha detenido en gran parte y se hace hincapi en la sostenibilidad y la eficiencia de los sistemas existentes. Aunque, de acuerdo con Thompson (2001), el riego y el drenaje sigue siendo una de las actividades de inversiones en el sector rural del Banco, apoyando principalmente la rehabilitacin y la devolucin de responsabilidades a las asociaciones de usuarios del agua, se espera que el nmero de proyectos de riego y drenaje para disminuir a menos de lo que era en la dcada de 1980.

Las inversiones en sistemas de riego se percibe que no han podido hacer frente a las necesidades cambiantes de los servicios de riego, ya la rehabilitacin de los sistemas existentes se llev a cabo sobre todo para restaurar los objetivos originales del proyecto. Esto es a menudo inadecuada. Por ejemplo, en sistemas que ya estn escasez de agua, se requieren cambios para el riego de nuevas variedades o cultivos que requieren menos agua, y tambin en sistemas en los que las prcticas de riego actuales desperdician agua la infraestructura de riego tiene que ser modificado para captar el agua desperdiciada para su uso en otro lugar.

Adems, los excesos de costes y de tiempo en proyectos de riego eran comunes. Sin embargo, Thompson (2001) admite que las inversiones de la disminucin en el drenaje difcilmente pueden justificarse si bien muchos pases (que menciona la India, los pases de Asia Central, zonas tropicales hmedas de Asia del Este y algunos pases de Amrica Latina) tienen un gran potencial para mejorar la productividad mediante la mejora del drenaje de tierras actualmente bajo riego y tierra que se encontraba inundada de forma natural.

La experiencia en Australia y los EE.UU. indica que la adhesin estricta a un conjunto de normas especficas del lugar en el mantenimiento de un equilibrio de la sal aceptable y permisible recarga al agua subterrnea es necesaria en zonas de regado para mantener y mejorar la productividad de la agricultura de regado.

Los agricultores de esos pases pueden as tomar decisiones bien informadas sobre los cultivos que se cultivan y las intensidades de cultivo, pero dentro de un estricto conjunto de reglas, y por lo tanto se hacen responsables de las consecuencias de sus propias decisiones. Sin embargo, es difcil ver cmo la normativa respecto a las permisibles bombear y de recarga de las aguas subterrneas, incluyendo la carga de sal, con xito puede ser introducido y aplicado en muchos pases en desarrollo.

Las instituciones existentes son incapaces de regular el uso de los recursos de propiedad comn. Peterson et al. (1993) argumentan de manera convincente a partir de un ejemplo de regantes de Nebraska, que recurrir al sistema judicial haba sido fundamental en la superacin de la resistencia local a los cambios en los derechos de propiedad del status quo. La eficacia de las instituciones gubernamentales locales encargadas de la aplicacin de polticas relacionadas con la gestin de los recursos hdricos, ya sea agua subterrnea de extraccin o prohibiendo el vertido de contaminantes en los recursos hdricos, depende fundamentalmente de las instituciones a nivel estatal y federal.

Estos y otros ejemplos demuestran que la coordinacin en la regulacin y la ejecucin es necesario, la participacin de las organizaciones de agricultores y las instituciones estatales y federales. Un sistema de supervisin adecuado y la voluntad de cumplir con las normas para el beneficio a largo plazo de todos son necesarios. No va a ser fcil de introducir este tipo de regulacin en muchos pases donde el control social en las zonas rurales no es tan bien desarrollada como en Australia y los EE.UU., y en el que el cumplimiento de las normas y reglamentos en la sociedad en general es dbil en el mejor.

6. DISCUSINLa presin demogrfica y la escasez de agua concomitante son esenciales en cualquier intento de reducir el impacto del estrs abitico en la produccin agrcola. El primero ha obligado a los agricultores a producir cultivos en condiciones extremadamente difciles, por ejemplo, en los suelos sulfatados cidos del sur de Asia, y el segundo pone en peligro la sostenibilidad de la agricultura de riego en muchos pases con escasez de agua. El documento plantea una serie de cuestiones sin resolver relacionadas con el alivio de estrs abitico.

Ellos incluyen la incertidumbre sobre la cantidad de agua que debe estar disponible para la produccin de cultivos teniendo en cuenta que las necesidades de agua para la lixiviacin y de las subcuencas aguas abajo y el medio ambiente son a menudo desconocidas, la respuesta del rendimiento a varios tipos de estrs abitico que operan simultneamente en los campos de los agricultores, la efectos a largo plazo del estrs abitico en el sustento de los agricultores. Preguntas adicionales se refieren a los beneficios de cultivar suelos sulfatados cidos en comparacin con los riesgos potenciales asociados con la liberacin de toxinas en el medio ambiente, y las relaciones beneficio / costo de las diversas tcnicas de drenaje cuando todos los factores externos, incluida la eliminacin de aguas residuales salinas, son considerados.

Algunas de estas cuestiones dependen de una evaluacin de la cantidad de la reduccin del rendimiento es econmicamente aceptable como la compensacin para la produccin de cultivos en condiciones sub-ptimas o marginales, lo que nos lleva a la sostenibilidad de la produccin agrcola en estas circunstancias.

La sostenibilidad ha sido definido de diferentes maneras. La Unidad de Conservacin Mundial (IUCN, 2000) define la gestin sostenible como la gestin que hace el mejor uso de los actuales recursos potenciales y no disminuye la disponibilidad de estos recursos en el futuro o la integridad de los ecosistemas a travs del cual se proporcionan estos recursos.

Kinzelbach y Kunstmann (1998) en la discusin de la gestin sostenible de los recursos de aguas subterrneas, sin embargo, creen que la explotacin de los recursos de aguas subterrneas ms all de su nivel de recarga puede ser justificada si se inicia el desarrollo sostenible mediante el uso de los ingresos procedentes de aguas subterrneas bombeadas con fines tiles. Un ejemplo es el bombeo del acufero del Sahara, donde dicen que sera una pena renunciar a la utilizacin del agua descuidado lo contrario.

En lugar mediante el uso de los ingresos derivados del uso productivo de esta agua subterrnea para la inversin en la tecnologa de ahorro de agua, la forestacin y otros beneficios a largo plazo, una contribucin a la sostenibilidad es factible. Barker et al. (2003) se hacen eco de este sentimiento cuando definen la sostenibilidad como la capacidad de continuar la extraccin de beneficios sociales netos positivos de un recurso por un perodo indefinido de tiempo. Estos autores sealan que esta definicin no es incompatible con algn grado de degradacin del medio ambiente, por lo que no siempre es cierto para todos los ecosistemas que la tasa ptima de degradacin es cero. La pregunta es cunto la degradacin ambiental es permisible?

Los agricultores ms pobres son los ms vulnerables a la degradacin del medio ambiente ya que la mayora de ellos ya se estn cultivando en condiciones de crecimiento difciles y marginales. A nivel mundial, alrededor de un tercio de los agricultores cultivan el 10% mejor de la tierra (Shiklomanov, 1999), dejando a la gran mayora de los agricultores que cultivan las tierras menos frtiles y marginales. Adems degradacin puede afectar a la calidad de la fuente de agua potable y de riego de los agricultores, la calidad de sus tierras, posiblemente, la cantidad y la calidad de los peces que capturan, y en ltima instancia su salud.

La falta de datos sobre agua y sal saldos de las tierras de regado y la falta de conocimiento sobre la cantidad de agua (y de qu calidad mnima) debe estar comprometido con los usuarios intermedios frustrar los intentos de asignar el agua de manera ms equitativa a los usuarios del agua con el fin de mejorar el agua a nivel de cuenca la productividad en la agricultura. El camino a seguir para acabar con las prcticas no sostenibles, y al mismo tiempo aligerar las presiones abiticas que resultan directamente de la degradacin de los recursos suelo y agua, es un esfuerzo consolidado y largo plazo para mejorar la gestin de la tierra y el agua.

6.1. Gestin Integrada de los Recursos HdricosEl actual mandato de adoptar un enfoque holstico es la Gestin Integrada de Recursos Hdricos (GIRH). Grigg (1999) discute varias definiciones de GIRH y encuentra la mayora de ellos carecen de. Su definicin sugerida es: "La GIRH es un marco para la planificacin, organizacin y control de los sistemas de agua para equilibrar todos los puntos de vista y objetivos de las partes interesadas."

Esta definicin incluye dos dimensiones de la interdependencia: (vistas y metas de los actores sociales y de equilibrio) (gestin de los sistemas de agua multi-usuario) ecolgicos. Estas dimensiones no se consideraron cuando las potencias coloniales comenzaron los grandes sistemas de riego del subcontinente indio y en otros lugares. El agua tena sino un solo propsito: producir alimentos para una poblacin en aumento.

Hoy en da con la competencia por el agua de un solo objetivo tal ya no es aceptable, sin embargo, en cualquier holstica o integrada enfoque de alimentos para las poblaciones en crecimiento siempre ser una alta prioridad. Los defensores de la GIRH opinan que un cambio hacia un sector de riego ms sostenible depende el buen funcionamiento de las asociaciones de usuarios de agua. La asociacin de usuarios del agua, ya que la estructura de la organizacin para el empoderamiento de los agricultores y para inducir a los agricultores a asumir la responsabilidad por sus propias decisiones, sobre todo su impacto a largo plazo, es vista as como la esencia del proceso democrtico se est produciendo en el sector de riego de muchos pases.

Sin embargo, antes de que las asociaciones de usuarios del agua se pueden instalar con xito, es necesario evaluar los recursos hdricos, para asignar derechos de agua a los usuarios legtimos y definir instituciones para la administracin de los derechos de agua. Pero esto slo puede hacerse si se recogen ms informacin y datos sobre el uso y la calidad del recurso. Esta es una tarea enorme teniendo en cuenta las diferencias en los sistemas de produccin y la actual escasez de datos pertinentes. GIRH, por lo tanto, tiene un costo, el cual no debe ser subestimada. Es parte del costo de reducir el impacto de las presiones abiticas mediante la mejora de la gestin del agua y debe ser incluido en el anlisis de costo-beneficio cuando se comparan las diferentes formas en las que el impacto de las presiones abiticas se puede reducir.

El costo de mejorar la infraestructura de riego y drenaje se puede estimar, pero qu pasa con los beneficios? La mejora de la productividad del agua puede alcanzar objetivos adicionales, como aumentar el crecimiento econmico y el alivio de la pobreza en las zonas rurales.

Sin embargo, cabe preguntarse si las inversiones en otras partes de la infraestructura no tienen ms probabilidades de alcanzar estas metas que ms inversiones en riego. Por ejemplo, la constante disminucin de la pobreza en la India a partir de mediados de la dcada de 1960 hasta la dcada de 1980 estuvo fuertemente asociada con el crecimiento agrcola, en particular la Revolucin Verde, que coincidi con masivas inversiones en la agricultura y la infraestructura rural (Fan et al., 1999).

Ventilador y compaeros de trabajo del Instituto Internacional de Investigaciones sobre Polticas Alimentarias (IFPRI), que estudi el impacto de diversos tipos de inversiones en el crecimiento y la productividad agrcola en la India, encontraron que el impacto de las inversiones adicionales de riego lleg en tercer lugar, despus de los caminos rurales y la investigacin agrcola y extensin. El gasto pblico adicional sobre el riego tuvo un impacto significativo en el crecimiento de la productividad, pero sin impacto visible en la reduccin de la pobreza.

Mientras que el gasto en riego y tambin en el poder ha sido esencial en el pasado para sostener el crecimiento agrcola, los niveles actuales de riego pueden ser tal que puede ser ms importante para mantener los sistemas que aumentar an ms. Estudios del IFPRI tambin han indicado que los retornos marginales de varias inversiones de infraestructura en la India son ahora ms alto en muchas zonas de secano. Tambin tienen un impacto potencialmente mayor en la reduccin de la pobreza rural (Bhalla et al., 1999).

Al sopesar los pros y los contras de las nuevas inversiones en el riego con los beneficios de otras inversiones, los beneficios potenciales adicionales de riego, tales como beneficios para la salud que resultan de una mejor nutricin y mayor empleo rural, se deben tomar en cuenta.

En el pasado, los beneficios se exageran a menudo con el fin de obtener una tasa de rendimiento aceptable sobre la inversin para garantizar que la construccin de sistemas de riego adicionales se implementara (Jones, 1995). Muchos de los beneficios de riego son especficos del sitio y no se debe hacer generalizaciones. Conclusiones del IFPRI para la India no debe por tanto suponer que ser vlido para otros pases que no tienen ms estudios. Por otra parte, y sin las tcnicas adecuadas para el seguimiento del rendimiento fsico de los sistemas de riego, es imposible evaluar los posibles beneficios que se obtengan de las nuevas inversiones para mejorarlas.

A pesar de estas advertencias, la cuestin fundamental en relacin con la utilidad econmica de las nuevas inversiones en el desarrollo del riego que no sea para la operacin y mantenimiento de los sistemas existentes es muy importante.

Una de las dos dimensiones de la GIRH, mencionado anteriormente, es el ecolgico, que es a menudo insuficientemente examin. Van Schilfgaarde (1990) menciona la estadstica alarmante que en un momento haba ms de 1,6 millones de hectreas de humedales en California, pero que ahora ms del 90% de estos han sido drenados y convertidos a otros usos.

El desarrollo de los recursos hdricos se ha reducido en gran medida la abundancia de arroyos, vegetacin riberea y los humedales adecuados para el hbitat de la vida silvestre. Por desgracia, la conciencia mundial lleg ms bien tarde que los humedales proporcionan valiosos servicios ecosistmicos, tales como la recarga de las aguas subterrneas, la atenuacin de las inundaciones y de actuar lechos filtrantes tan naturales que eliminan los contaminantes.

Cuando este trabajo sugiere que el aumento del drenaje de las tierras de regado es necesario en algunas reas para sostener la agricultura de regado, es condicional en el reconocimiento de la dimensin ecolgica de la GIRH. En otras palabras, la restauracin de los humedales para los fines que acabamos de mencionar es tan importante como la instalacin de drenajes en las tierras de regado. Que los drenajes sub-superficiales drenan menos de 2% de las tierras de regado hace inevitable que ms tierra saldr de la produccin a causa de anegamiento y la salinidad. Por lo general, las personas que perdern sus tierras ya los agricultores son muy pobres.

6.2. ConclusionesTeniendo en cuenta los aspectos negativos de la agricultura de regado, como la salinidad, anegamiento, peligros para la salud, y la explotacin de las aguas subterrneas, que ya no puede darse por sentado que el riego es una actividad protegida o preferida y que sus productos de desecho se aceptarn incondicionalmente. Sin embargo, la comida debe ser producido para una poblacin mundial cada vez mayor. Es obvio entonces que la GIRH por s sola no puede hacer que eso suceda. Es igualmente importante para criar cultivos que producen ms en condiciones de estrs y para implementar las mejores prcticas agronmicas.

Por todas estas cuestiones difciles necesitamos iniciativas a escala mundial con mecanismos de financiacin adecuados que se dirigen a los ms pobres de los pobres que no pueden pagar las intervenciones fuera de sus propios recursos. Estos planes de accin a escala mundial deben apoyar el Fitomejoramiento, la adopcin y adaptacin de las mejores prcticas agronmicas y mejoras en la gestin del agua.

Jeffrey Sachs dijo recientemente (en una entrevista con Earth Times sobre las perspectivas de la Cumbre de Johannesburgo) que los planes a escala mundial de accin deben vincular los objetivos mundiales y las finanzas globales con iniciativas locales y las necesidades locales. Ellos deben adaptarse a las condiciones especficas de miles de diferentes lugares. Esto podra significar, por ejemplo, que en algunas zonas de los pases pobres de drenaje sub-superficial se debe instalar para que la comunidad internacional debe hacer que la financiacin del dinero disponible. En otros, las semillas de los cultivos tolerantes al estrs podran ponerse a disposicin de los agricultores pobres, mientras que en otros las partes interesadas, incluidos los usuarios de agua, deben formar instituciones que sean capaces de gestionar los recursos del suelo, las plantas y el agua de manera sostenible, con el apoyo por los gobiernos las leyes y las prcticas de aplicacin. Si no empezamos ahora con estos esfuerzos concertados de la probabilidad de xito en los prximos 5 aos ser pequeo, y que no se debe permitir que esto ocurra.