Water quality for irrigation in rivers and streams of central Santa Cruz (Southern Continental Patagonia, Argentina)
DOI:
https://doi.org/10.24215/16699513e156Keywords:
agriculture, hydrochemistry, hydrology, water suitabilityAbstract
The regions of the Chico river, Chalia river and Santa Cruz river, in Santa Cruz province, lack documented records on the suitability of their waters for irrigation. In this work, we analyzed and classified the suitability of different rivers and streams of the center of the province of Santa Cruz for this use. Surface water samples from 121 locations distributed in 25 courses were collected and analyzed in the laboratory during the summer (dry season) and late winter and the beginning of spring (wet season), between 2017 and 2020. The concentration of major cations and anions of agricultural interest was used for the calculation of 4 salinity risk indices (Specific Electrical Conductivity -SEC-, Total Dissolved Solids, Potential Salinity and Effective Salinity) and four sodicity indicators (Sodium Adsorption Ratio -SAR-, Adjusted SAR, Soluble Sodium Percentage and Residual Sodium Carbonate). All waters showed a pH that ranged between 7.4 and 8.3 with little seasonal variability. The dominant cations were Ca2+ and Na+, with HCO3- being the main anion. The salinity indices showed waters with low risk for use in irrigation, with mostly SEC values under 250 µS/cm. The combined risk indicators of sodicity and salinity were generally low with a few exceptions, demonstrating great potential for use in irrigation of these waters to produce crops, vegetables and pastures. However, there is a potential negative impact on the structural soil stability and soil permeability mainly due to the relative concentration of Na+ that must be taken into consideration for the implementation of irrigation projects.
Downloads
References
Almonacid, L., Pessacg, N., Diaz, B. G., Bonfili, O. y Peri, P. L. (2021). Nueva base de datos reticulada de precipitación para la provincia de Santa Cruz, Argentina. Meteorologica, 46(2), 26–53. https://doi.org/10.24215/1850468Xe007
Almonacid, L., Pessacg, N., Diaz, B. G. y Peri, P. L. (2023). Climate regionalization of Santa Cruz province, Argentina. Atmósfera, 37, 245–258. https://doi.org/10.20937/ATM.53166
Almonacid, R. L., Pessacg, N., Diaz, B. G. y Peri, P. (2024). Caracterización espacio temporal de las sequías meteorológicas en Santa Cruz en el contexto de Cambio Climático. Meteorologica, 50, 035. https://doi.org/10.24215/1850468Xe035
American Society for Testing and Materials D5738-95. (2006). Standard guide for displaying the results of chemical analyses of groundwater for major ions and trace elements - Diagrams for single analyses. ASTM International.
Amwele, H. R., Kgabi, N. A. y Kandjibi, L. I. (2021). Sustainability of groundwater for irrigation purposes in semi-arid parts of Namibia. Frontiers, 3, 767496. https://doi.org/10.3389/frwa.2021.767496
Aouiti, S., Azaza, F. H., El Melki, F., Hamdi, M., Celico, F. y Zammouri, M. (2020). Groundwater quality assessment for different uses using various water quality indices in semi-arid region of central Tunisia. Environmental Science and Pollution Research, 28(34), 46669-46691. https://doi.org/10.1007/s11356-020-11149-5
Appelo, C. y Postma, D. (2005). Geochemistry, groundwater and pollution. CRC Press.
Australian and New Zealand Guidelines for Freshwater and Marine Water Quality. (2000). National Water Quality Management Strategy. (Vol. 1). ANZECC, ARMCANS.
Avellaneda, M. O., Bermejillo, A. I. y Mastrantonio, L. E. (2004). Aguas de riego, calidad y evaluación de su factibilidad de uso. EDIUNC.
Ayers, R. S. y Westcot, D. W. (1985). Water quality for agriculture. Food and Agriculture Organization of the United Nations. https://www.fao.org/4/t0234e/t0234e00.htm
Ayesa, J., Bran, D., López, C., Marcolín, A. y Barrios, D. (1999). Aplicación de la teledetección para la caracterización y clasificación utilitaria de valles y mallines. Revista Argentina de Producción Animal, 19, 133–138.
Buono, G. (2005). Sistema de pastoreo ovino-bovino en mallines. Revista IDIA XXI, 7, 41–44.
Burger, F. y Čelková, A. (2003). Alkalinity and sodicity hazard in water flow processes in the soil. Plant Soil and Environment, 49(7), 314-320. https://doi.org/10.17221/4130-PSE
Cibils, A. F. y Borrelli, P. R. (2005). Grasslands of Patagonia. En J. M. Suttie, J. M Reynolds y C. Batello (Comps.), Grasslands of the world (pp. 121-170). Food and Agriculture Organization of the United Nations. https://www.fao.org/4/y8344e/y8344e09.htm
Dallas, H. F. y Rivers Moore, N. A. (2011). Micro scale heterogeneity of water temperature. Water SA, 37(4), 505 – 512. https://doi.org/10.4314/wsa.v37i4.8
Diaz, B. G., Acuña, A., Almonacid, L. R., Bertoni, O., Gaspari, F., Bertinat, M. y Peri, P. L. (2024). Water quality assessment of streams and rivers for irrigation in Southern Continental Patagonia. Revista FCA UNCuyo, 57(1), 28–40. https://doi.org/10.48162/rev.39.149
Diaz, B. G., Giménez, M., Almonacid, L. R., Gaspari, M. F., Bertinat, M. y Peri, P. L. (2021). Delineación y codificación de cuencas hidrográficas en la Patagonia Austral. Boletín Geográfico, 43(2), 51-69.
Doneen, L. D. (1954). Salinization of soil by salts in the irrigation water. Transactions American Geophysical Union, 35(6), 943-950. https://doi.org/10.1029/TR035i006p00943
Eaton, F. M. (1950). Significance of carbonates in irrigation water. Soil Science, 69(2), 123-133. https://doi.org/10.1097/00010694-195002000-00004
Eilers, J. M., Brakke, D. F. y Henriksen, A. V. (1992). The inapplicability of the Gibbs model of world water chemistry for dilute lakes. Limnology and Oceanography, 37(6), 1335-1337. https://doi.org/10.4319/lo.1992.37.6.1335
Energía Argentina. (2021). Observatorio de Aprovechamientos Hidroeléctricos del Río Santa Cruz (AHRSC) [Conjunto de datos]. Versión del 3 de febrero de 2025. Aprovechamiento Hidroeléctrico del río Santa Cruz (AHRSC). https://observatorio.energia-argentina.com.ar
Feitz, A. J. y Lundie, S. (2002). Soil salinization: A local life cycle assessment impact category. International Journal of Life Cycle Assessment, 7(4), 244-249. https://doi.org/10.1007/BF02978880
Fernández Cirelli, A., Arumí, J. M., Rivera, D. y Boochs, P. W. (2009). Environmental effects of irrigation in arid and semi-arid regions. Chilean Journal of Agriculture Research, 69(1), 27–40. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-58392009000500004
Gaitán, J. J., Bran, D. E. y Oliva G. E. (2020). Patagonian Desert. En M. I. Goldstein y D. A. DellaSala (Comps.), Encyclopedia of World’s Biomes, Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences (pp. 163-180). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-409548-9.11929-3
Gharaibeh, M. A., Albalasmeh, A. A., Pratt, C. y Hanandeh, A. E. (2021). Estimation of exchangeable sodium percentage from sodium adsorption ratio of salt-affected soils using traditional and dilution extracts, saturation percentage, electrical conductivity, and generalized regression neural networks. Catena, 205, 105466. https://doi.org/10.1016/j.catena.2021.105466
Gibbs, R. J. (1970). Mechanisms controlling world water chemistry. Science, 170(3962), 1088-1090. https://doi.org/10.1126/science.170.3962.1088
Gibbs, R. J. (1992). A reply to the comment of Eilers et al 1992. Limnology and Oceanography, 37(6), 1338-1339. https://doi.org/10.4319/lo.1992.37.6.1338
Golluscio, R. A., Deregibus, V. A. y Paruelo, J. M. (1998). Sustainability and range management in the Patagonian steppes. Ecología Austral, 8(2), 265-284. http://hdl.handle.net/20.500.12110/ecologiaaustral_v008_n02_p265
Hammond, D. y Pryce, A. R. (2007). Climate change impacts and water temperature. CABI Digital Library. https://cabidigitallibrary.org/doi/full/10.5555/20083154853
Horne, F. (2015). Bases hidrológicas para un manejo productivo sustentable de mallines. EDUCO, Editorial Universidad Nacional del Comahue.
Ibrahim, A. K., Gadam, A. U., Usman, A. y Umar, A. H. (2015). Suitability assessment of groundwater for drinking and irrigation use. IOSR Journal of Agriculture and Veterinary Science, 8(4), 25-32.
Lesch, S. M. y Suárez, D. L. (2009). A short note on calculating the adjusted SAR index. American Society of Agricultural and Biological Engineers, 52(2), 493-496. http://dx.doi.org/10.13031/2013.26842
Malakar, A., Snow, D. D. y Ray, C. (2019). Irrigation water quality. A contemporary perspective. Water 11(7), 1-24. https://doi.org/10.3390/w11071482
Marandi, A. y Shand, P. (2018). Groundwater chemistry and the Gibbs diagram. Applied Geochemistry, 97, 209-212. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2018.07.009
Marín, M. L. G., Gómez, B. C. y Aragón, R. P. (2002). Análisis químico de suelos y aguas. Manual de Laboratorio. Universitat Politècnica de València.
McCutcheon, S. C., Martin, J. L., Barnwell, T. O. Jr. (1993). Water quality. En D. R. Maidment (Comp.), Handbook of hydrology (pp. 1143). McGraw-Hill.
Mendonça-Santos, M. de L. (2016). Regional assessment of soil changes in Latin America and the Caribbean. En F. Nachtergaele (Ed.), Status of the world’s soil resources (pp. 364-398). Food and Agriculture Organization. https://openknowledge.fao.org/handle/20.500.14283/bc601e
Meybeck, M. (2003). Global occurrence of major elements in rivers. En Heinrich D. Holland y Karl K. Turekian (Comps.), Treatise on Geochemistry (vol. 5, pp. 207–223). Elsevier Science. https://doi.org/10.1016/B0-08-043751-6/05164-1
Monserrat, M. C. (2025). Dinámica de caudales de superficie en ríos de la Patagonia Austral Continental [Tesis de maestría no publicada]. Universidad Tecnológica Nacional.
Mosley, M. P. y Rowe, L. K. (1981). Low flow water chemistry in forested and pasture catchments, Mawheraiti River, Westland. New Zealand Journal of Marine and Freshwater Research, 15(3), 307–320. https://doi.org/10.1080/00288330.1981.9515926
Palacios, O. V. y Aceves Navarro, E. (1970). Instructivo para el muestreo, registro de datos e interpretación de la calidad del agua para riego agrícola. Escuela Nacional de Agricultura.
Pascual, M., Aigo, J., Pessacg, N., Diaz, B. G., Tiberi, P. M. y Miserendino, L. (2024). Southern Atlantic Rivers. En M. Callisto, M. A. S. Graca, D. Rodriguez Olarte, J. I. Mojica y F. Teixeira de Mello (Comps.), Rivers of South America (pp. 821-862). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-823429-7.00014-8
Peri, P. L., Lencinas, M. V., Martínez Pastur, G., Wardell Johnson, G. W. y Lasagno, R. (2013). Diversity patterns in the steppe of Argentinean southern Patagonia: Environmental drivers and impact of grazing. En M. B. Morales Prieto y J. T Diaz (Comps.), Steppe Ecosystems: Biological Diversity, Management and Restoration (pp. 73-95). Nova Science Publishers.
Piper, A.M. (1944). A Graphic procedure in the geochemical interpretation of water – analysis. EOS Transactions American Geophysical Union, 25(6), 914–928. https://doi.org/10.1029/TR025i006p00914
Qadir, M., Sposito, G., Smith, C. J. y Oster, J. D. (2021). Reassessing irrigation water quality guidelines for sodicity hazard. Agricultural Water Management, 255. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2021.107054
Quirk, J. P. (1971). Chemistry of saline soils and their physical properties. En T. Talsma y J. R. Philip (Comps.), Salinity and Water Use (pp. 79-91). Macmillan. https://doi.org/10.1007/978-1-349-01391-3_5
Rawat, K. S., Singh, S. K. y Gautam, S. K. (2018). Assessment of groundwater quality for irrigation use: a peninsular case study. Applied Water Science, 8, 223. https://doi.org/10.1007/s13201-018-0866-8
Rengasamy, P. y Olsson, K. A. (1991). Sodicity and soil structure. Australian Journal of Soil Research, 29(6), 935-95. https://doi.org/10.1071/SR9910935
Rengasamy, P., Greene, R. S. B., Ford, G. W. y Mehanni, A. H. (1984). Identification of dispersive behavior and the management of redbrown earths. Australian Journal of Soil Research, 22(4), 413-431. https://doi.org/10.1071/SR9840413
Rhoades, J. D. (1989). Evidence of the potential to use saline water for irrigation. En R. Bouchet (Comp.), Re-use of Low-Quality Water for Irrigation (pp. 133-139). Water Research Centre.
Rice, E. W., Baird R. B. y Eaton A. D. (2017). Standard methods for the examination of water and wastewater. (23ª ed.). American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environment Federation.
Richards, L. A. (1954). Diagnosis and improvement of saline and alkali in soils. United States Salinity Laboratory Staff.
Riva Rossi, C., Arguimbau, M. y Pascual M. (2003). The spawning migration of anadromous rainbow trout in the Santa Cruz River, Patagonia (Argentina) through radio-tracking. Ecología Austral, 13, 151-159.
Sala, O. E., Parton, W. J., Joyce, L. A. y Lauenroth, W. K. (1988). Primary production of the central grassland region of the United States. Ecology, 69(1), 40-45. https://doi.org/10.2307/1943158
San Martino, L., Schorr, A., Vargas, P., Roa, M. y Bonil, R. (2021). Provincia de Santa Cruz, Análisis comparativo de los censos nacionales agropecuarios 2002 y 2018. En S. Soverna (Comp.), La Argentina agropecuaria vista desde las provincias: un análisis de los resultados preliminares del CNA2018 (pp. 366-376). Editorial IADE.
Sánchez, R. M., Guerra, L. D. y Scherger, M. (2016). Evaluación de las áreas bajo riego afectadas por salinidad y/o sodicidad en Argentina. Ediciones INTA.
Sarker, B. C., Michihiro, H. y Zaman, M. W. (2000). Suitability assessment of natural water in relation to irrigation and soil properties. Soil Science and Plant Nutrition, 46(4), 773–786. https://doi.org/10.1080/00380768.2000.10409143
Serio, L., Antelo, M. y Zalazar, S. M. F. (2019). Evapotranspiración de Hargreaves en Argentina con datos grillados en alta resolución: valores medios y tendencias. Revista Argentina de Agrometeorología, 10, 15-23.
Tagliaferro, M., Miserendino, M. L., Liberoff, A., Quiroga, A. y Pascual, M. (2013). Dams in the last large free-flowing rivers of Patagonia, the Santa Cruz River, environmental features, and macroinvertebrate community. Limnologica, 43(6), 500-509. https://doi.org/10.1016/j.limno.2013.04.002
Torres, S., Martin, J. P., Gargano, L., Armendariz, L. (2019). Análisis de la calidad ambiental en un sector del Río Chico (Santa Cruz, Argentina) basado en bioindicadores bentónicos. Revista ICT-UNPA, 11(1), 36-49. https://doi.org/10.22305/ict-unpa.v11i1.772
Uitto, J. I. (2001). Global freshwater resources. En M. Palo, J. Uusivouri y G. Mery (Comps.), World forests, markets, and policies (pp. 65-76). Kluwer Academic. https://doi.org/10.1007/978-94-010-0664-4_3
United States Geological Survey. (2006). Chapter A4: Collection of water samples (v2.0). En U. S. Geological Service (Ed.), Techniques of water Resources Investigations 09-A4 (pp. 7-152). U. S. Geological Service. https://doi.org/10.3133/twri09A4
Villalba, R., Masiokas, M., Ruiz, L., Pitte, P., Rivera, J. y Viale, M. (2017). Impactos del cambio climático en el régimen hidrológico del río Santa Cruz [Informe técnico]. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales, IANIGLA‐CONICET.
Weiner, R. E. (2013). Applications of environmental aquatic chemistry: A practical guide. CRC Press.
Wilcox, L.V. (1955). Classification and use of irrigation waters. Circular No.969. United States Department of Agriculture.
Wilcox, L. V., Blair, G. Y. y Bower, C. A. (1954). Effect of bicarbonate on suitability of water for irrigation. Soil Science, 77(4), 259-266. https://doi.org/10.1097/00010694-195404000-00001
Williams, M. (2004). La ganadería Ovina, situación actual y perspectiva. Revista Idia XXI, (7), 22-26.
Zaman, M., Shaid, S. A. y Heng, L. (2018). Guideline for salinity assessment, mitigation and adaptation using nuclear and related techniques. Springer Open. https://doi.org/10.1007/978-3-319-96190-3
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Boris Gastón Díaz, Adrián Javier Acuña, Mariano Bertinat, Leandro Rodrigo Almonacid, Ornella Bertoni, Jonathan Javier Quiroga, Pablo Luis Peri

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
A partir de 2019 (Vol. 118 número 2) los artículos se publicarán en la revista bajo una licencia Creative Commons Atribución- NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)
Acorde a estos términos, el material se puede compartir (copiar y redistribuir en cualquier medio o formato) y adaptar (remezclar, transformar y crear a partir del material otra obra), siempre que a) se cite la autoría y la fuente original de su publicación (revista y URL de la obra), b) no se use para fines comerciales y c) se mantengan los mismos términos de la licencia.
Previo a esta fecha los artículos se publicaron en la revista bajo una licencia Creative Commons Atribución (CC BY)
En ambos casos, la aceptación de los originales por parte de la revista implica la cesión no exclusiva de los derechos patrimoniales de los/as autores/as en favor del editor, quien permite la reutilización, luego de su edición (posprint), bajo la licencia que corresponda según la edición.
Tal cesión supone, por un lado, que luego de su edición (posprint) en Revista de la Facultad de Agronomía las/os autoras/es pueden publicar su trabajo en cualquier idioma, medio y formato (en tales casos, se solicita que se consigne que el material fue publicado originalmente en esta revista); por otro, la autorización de los/as autores/as para que el trabajo sea cosechado por SEDICI, el repositorio institucional de la Universidad Nacional de La Plata, y sea difundido en las bases de datos que el equipo editorial considere adecuadas para incrementar la visibilidad de la publicación y de sus autores/as.
Asimismo, la revista incentiva a las/os autoras/es para que luego de su publicación en Revista de la Facultad de Agronomía depositen sus producciones en otros repositorios institucionales y temáticos, bajo el principio de que ofrecer a la sociedad la producción científica y académica sin restricciones contribuye a un mayor intercambio del conocimiento global.






















