El uso de aguas residuales para la producción de cultivos agrícolas, ha sido empleado por varios siglos de una forma u otra. Las principales razones, entre otras: el incremento del grado y superficies de aguas contaminadas, la escasez de alternativas en el suministro de agua y la necesidad de incrementar la producción local de alimentos.
El uso de aguas residuales para el riego de cultivos de consumo humano incrementa los factores de riesgo para la salud de la población. Las situaciones endémicas de diarreas, parasitismo, fiebre tifoidea y salmonellosis que imperan en nuestro continente no son más que el reflejo de esta crítica situación, a la que vino a sumarse el cólera.
En los últimos años, el interés en controlar el uso de estas aguas en el riego de cultivos agrícolas relacionado en particular con la protección de la salud de los consumidores, ha tomado gran importancia, debido fundamentalmente al inadecuado manejo de las mismas.
En áreas donde las aguas residuales son usadas directa o indirectamente para el riego de cultivos agrícolas, los trabajadores y sus familiares, así como los pobladores cercanos, corren riesgo de contraer algún tipo de infección.
Dentro de las aguas utilizadas se destacan, fundamentalmente, las de origen doméstico, con un alto contenido de microorganismos patógenos. El riesgo potencial de transmisión de enfermedades existe, cuando no son manejadas adecuadamente, al constituir las mismas el vehículo para el movimiento de estos.
La primera medida a tomar seria realizar tratamiento al agua, ya que los mismos contribuyen a la eliminación o reducción de los niveles de patógenos. El tratamiento mas adecuado es aquel que produce un efluente con la calidad microbiológica recomendada, de bajo costo y un mínimo de requerimiento de operación y mantenimiento. Las tecnologías de tratamientos de depuración total son muy caras, por lo que en los países en vías de desarrollo, constituyen una meta a largo plazo.
Como medidas alternativas que se adecuen a las condiciones locales desde el punto de vista estructural y económico que garanticen la protección de la población y el medio ambiente se recomiendan:
1. Enjaulado de la toma de agua para evitar la entrada al sistema de objetos mas gruesos.
2. Colocar alrededor de la jaula una malla metálica, de diámetro no mayor de 20mm para evitar la entrada de objetos mas pequeños
3. Rebombeo del agua a partir de un estanque o tanque elevado, colocando la toma de agua a una altura que no permita la remoción de los sólidos depositados en el fondo, ambos reservorios deben ser limpiados sistemáticamente.
4. Utilizar preferiblemente sistemas de riego localizado (goteo), para eliminar el contacto directo del agua con la planta.
5. Utilización de sistema de filtrado requerido para este método de riego. Para evitar las obturaciones de emisores y eliminar parte de la población patógena.
6. Selección adecuada del cultivo a establecer.
Otro de los aspectos a tener en cuenta será la selección del cultivo para lo cual se han definido tres niveles de riesgo.
a) Los de menor riesgo para el consumidor, no obstante necesitar protección el trabajador.
Cultivos de no consumo humano (algodón , flores);
Cultivos normalmente procesados por calor o desecación antes del consumo humano ( granos, semillas de oleaginosas, azúcar de remolacha);
Frutas y vegetales cultivados exclusivamente para enlatados u otros procesos que destruyan patógenos;
Forrajes y otros cultivos de consumo animal que son cosechados y secados al sol antes de ser consumidos por los animales;
Riego de jardines en áreas cercadas sin acceso publico (semilleros, bosques, cinturones verdes).
b) Incremento de riesgo para el consumidor y el que lo manipule.
Pastos y forrajes verdes;
Cultivos de consumo humano que no entran en contacto directo con las aguas residuales, que no son cosechados del suelo y que el riego por aspersión no debe ser usado (cultivo de árboles frutales y viñedos);
Cultivos normalmente consumidos después de cocidos (papa, remolacha, berenjena);
Cultivos de consumo humano, que su cáscara no es ingerida (melones, cítricos, plátano, nueces).
c) Alto riesgo al consumidor, trabajadores de campo y el que lo manipule (dentro de los manipuladores de los cultivos no sólo esta el productor sino el que lo beneficie, transporte y comercialice)
Cualquier cultivo que se consuma crudo y haya sido cultivado en contacto directo con aguas residuales (vegetales frescos y frutales con riego por aspersión);
Riego de jardines con acceso público (parques, campos de golf, céspedes).
En cuanto a la protección a los trabajadores de campo se definen:
Menor riesgo de infección
Practicas de cultivo mecanizadas;
Practicas de cosecha mecanizada;
Cultivos secados antes de la cosecha;
Intervalos de riego largos;
Técnicas de riego en las que no halla contacto directo con el agua o este sea mínimo (riego por goteo).
Mayor riesgo de infección
Cultivo manual;
Cosecha manual de productos comestibles;
Áreas con mucho polvo;
Movimiento de accesorios de riego para el riego por aspersión;
Contacto directo con el agua de riego.
Aunque se tengan en cuenta todas las recomendaciones anteriores, es necesario puntualizar que los productores, así como aquellos que manipulen los cultivos, en dependencia del método de riego empleado, deben usar guantes y botas de agua para prevenir el contacto directo con los patógenos, así como mantener elevados niveles de higiene para remover cualquier patógeno que pueda estar presente. Los residentes locales deben mantenerse informados sobre las áreas donde están siendo empleadas las aguas residuales, asimismo es de suma importancia educar a trabajadores, residentes y otros sobre no usar canales u otros reservorios que contengan aguas de origen residual para beber o para uso doméstico.
El primer trabajo realizado, constituyó la introducción en la práctica directa del riego con aguas residuales, con el objetivo de comenzar a estudiar los efectos que la calidad de esta agua pudiera tener sobre diferentes cultivos en condiciones de Agricultura Urbana, esto sin dejar de tener presente lo antes expuesto, por lo cual utilizamos inicialmente utilizamos un cultivo de no consumo humano: La flor del Marigold.
El marigold o flor de muerto es un cultivo muy utilizado en nuestro país por su efecto nematicida e insecticida, su uso ha sido recomendado por la Organización Nacional de Agricultura Urbana, además es recomendada en México por los médicos tradicionales para aliviar o sanar varias entre ellas: padecimientos del aparato digestivo, fiebres, enfermedades de los conductos respiratorios, de los ojos, de la piel y las articulaciones, parásitos intestinales y cáncer, así como para uso antiséptico. Así mismo es agregado a las sopas para condimentarlas y teñirlas. Es empleado en la industria debido a su alto contenido de caroteno que sirven a los organismos animales como base para elaborar vitamina A y en las granjas avícolas las mezclan con los alimentos para generar tonos amarillos intensos en la piel de los pollos y en la yema de los huevos.
En el marco del proyecto "Contribución a la descontaminación del ecosistema de la Bahía de La Habana, irrigando áreas agrícolas desde el río Luyanó", se realizaron dos siembras de este cultivo la primera en la época primavera verano (lluviosa) y la segunda en la época de invierno (menos lluviosa). Para el riego s el agua residual utilizada fue tomada del afluente luyanó del río de mismo nombre, analizada en los laboratorios del Instituto Nacional de Higiene Epidemiología y Microbiología. Los resultados de este análisis, expuestos en la tabla 1, muestran que la presencia en el agua de coliformes fecales indican sin ninguna duda que el agua tiene contaminación fecal con bacterias patógenas peligrosas para la salud humana, por lo que estas requieren tratamiento previo para el riego de cultivos de consumo directo. El resto de los indicadores muestran un grado de contaminación que va de ligero a medio.
Tabla 1. Análisis químico y biológicos
Se realizaron tres tratamientos: I riego con agua residual cruda; II riego con una mezcla de agua potable con agua residual en una proporción 50:50 y III riego con agua potable. El riego se realizó de forma manual, con una frecuencia de días alternos y una dosis de 4.5 l/día,
En la primera siembra el número de flores por planta se comportó con valores superiores al reflejado en la literatura; mientras que en la segunda siembra solo las regadas con aguas residuales crudas manifestaron esta tendencia, en las regadas con aguas mezcladas y con agua potable los resultados fueron similares y menores respectivamente, con respecto a la literatura, en la cual se expresa que el promedio de flores por planta está entre la 36 y las 48 flores.
En la primera siembra se observó que las plantas de mayores rendimientos fueron las regadas con las aguas mezcladas, aunque la diferencia entre los rendimientos de las tres formas de riego no es estadísticamente significativa.
En la segunda siembra las plantas de mayores rendimientos fueron las regadas con aguas residuales crudas, duplicando y triplicando los de las regadas con las aguas mezcladas y las potables respectivamente.
Estos resultados indican que pueden sustituirse las aguas potables por aguas residuales, recordando que siempre hay que tener en cuenta sus características físico – químicas y biológicas, para tomar las medidas indicadas para su uso y manejo.
Los rendimientos de las plantas regadas con aguas residuales crudas en ambas siembras, fueron similares, mientras que las plantas regadas con aguas mezcladas y las regadas con aguas de acueducto tuvieron rendimientos menores en la segunda siembra, como se observa en la tabla 2.
Tabla2. Comportamiento de la floración por formas de riego
Este resultado que puede estar provocado por las altas precipitaciones caídas durante la primera siembra, mientras que durante la segunda las precipitaciones fueron muy escasas. (Gráfico 1) Lo expuesto corrobora una vez mas, la posibilidad de que estas diferencias entre el rendimiento de las plantas regadas con aguas residuales crudas y las regadas con las otras aguas, se deba al valor fertilizante de las aguas residuales.
Gráfico 1 Distribución de las precipitaciones en ambas siembras.
De este primer ensayo se pudo concluir que el uso de aguas residuales crudas y mezcladas en el riego de flores provoca un aumento en los rendimientos y no constituye un peligro para la salud humana; en ambas siembras se obtuvieron mayores rendimientos en las plantas regadas con aguas residuales crudas o mezcladas, por lo que podemos afirmar que se puede sustituir el uso de las aguas potables por aguas residuales para el cultivo del Marigold, teniendo en cuenta las características de las aguas para su adecuado uso y manejo.
El segundo trabajo se realizó en la finca "La Conchita" (área piloto) perteneciente a la Cooperativa de Créditos y Servicios Lidia Doce, sita en la Calle Dolores y Final, reparto Dolores, municipio San Miguel del Padrón. La Habana. Cuba.
El agua empleada para el riego del cultivo proviene del arroyo Guachinango, afluente del río Luyanó.
En la toma del río se instaló una jaula de malla con el objetivo de atrapar los objetos más gruesos provenientes de dicho arroyo. La estación de bombeo se ubicó en la ladera del río a una altura de 4 metros sobre el nivel del mismo. La bomba utilizada fue centrífuga de producción rusa, con un gasto Q = 10 l/s y una carga H = 70 m.c.a.
A partir de la estación de bombeo se instaló una conductora con diámetro de 3" y 80 metros de longitud, acoplada al cabezal de riego el cual se conformo por:
Un filtro de arena AFM de 10 l/seg. al que en su parte superior se le colocó una granulometría de lecho multicapa. A la entrada del filtro se instaló un manómetro de glicerina de 0 – 6 Kg/cm2 con el objetivo de poder definir el momento del retrolavado. Seguido de éste un filtro de malla de 5 l/seg. y 120 mesh, doble o malla sándwich de acero inoxidable. A la salida de éste, se colocó otro manómetro de glicerina de 0-6 Kg/cm2.
Se tomaron muestras mensuales de agua a la salida del cabezal de riego, a las que se le realizaron análisis químico – físico, sensorial y microbiológico.
El análisis sensorial se determinó según MINSAP (1974), las determinaciones físico- químico realizadas fueron:
Conductividad eléctrica (C.E) según NC 21-01- 735.2
Sodio (Na+), Cloro (Cl- ) según NC 93- 02 – 1985
Nitritos (NO3 2- ) según Metodología 04-1
La determinación de coliformes se realizo según la NC – ISO 4831: 1991
Resultados
.Tabla 3. Análisis sensorial, físico – químico y microbiológico del agua.
Sensorial | Físico – Químico | Microbiológico | ||||||||||||||
Color amarillo, claro, trasparente con abundantes partículas en suspensión | PH 7.0 | C.E dS/m 0.87 | Na+ meq/l 2.5 | Cl- meq/l 2.6 | Nitrito mg/l 7.15 | Coliformes Totales Fecales ( 16 col/ 00 ml | ||||||||||
En la tabla 3 se exponen los resultados de los análisis sensorial, físico – químico y microbiológico los cuales muestran que el agua presenta un color amarillo, claro, transparente, con abundantes partículas en suspensión características de agua de río, el valor de pH 7.0 es normal para un agua desde el punto de vista para riego y la conductividad eléctrica de 0.87 dS/m, entra dentro de los valores normales en aguas de riego, aunque dicho valor indica una ligera restricción para su uso por lo que es necesario mantener la constancia en el muestreo. Los iones Na+ y Cl- alcanzaron valores de 2.5 y 2.6 meq/l, respectivamente, valores aceptables según lo planteado por Ayers y Wescott (1987) ya que los cultivos frutales no se ven afectados por toxicidad hasta valores por encima de 3 meq/l.
Al ser analizados los datos según la caracterización realizada por Hernández et. al (1996) de las aguas residuales urbanas, se aprecia que un valor de pH igual 7.0 indica que no existen aparentemente vertimientos industriales y por otro lado favorece los procesos biológicos de los microorganismos. Al analizar los nitritos éstos indican que existe una fuerte contaminación por presencia de microorganismos, ya que los mismos alcanzan un valor de 7.15mg/l. Por su parte los cloruros alcanzan un valor de 90.06mg/l, apuntando a una contaminación media.
El análisis microbiológico muestra que existe contaminación aunque la presencia de coliformes fecales totales en ésta es bajo (< 16 col/100ml), según las directrices de la Organización Mundial de la Salud (OMS, 1989) no hay alta contaminación y no recomienda ninguna norma con respecto a estos últimos en el riego de árboles frutales, si sugiere tratamiento previo del agua según lo exija la tecnología. No se deben recoger frutos del suelo y no es conveniente regar por aspersión.
Por lo que concluimos que el agua del río Guachinango puede ser empleada para el riego del cultivo de la guayaba siempre que se tengan en cuenta las normas y directrices que para su uso están establecidas y que el sistema de filtrado a utilizar está en dependencia de lo que exija la tecnología de riego empleada.
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Autor:
MSc. Jeny Pérez Petitón
MSc. Geisy Hernández Cuello.
Centro de Mecanización Agropecuaria. Universidad Agraria de la Habana.