Cuando se caractericen las aguas residuales y los valores de CE, pH y RAS no coincidan de forma simultánea con una de las cuatro categorías establecidas en la Tabla 1, el criterio de evaluación para su aplicación estará determinado por el contenido del elemento que se considere determinante en las modificaciones físico-químicas que puedan producir esas aguas en el suelo al cual se destinen.
Tabla 1. Criterios de evaluación para las aguas residuales que se utilizarán en el riego.
Criterios | (CE) mmhos/cm | (SST) mg/kg | (RAS) | pH | |
Buena | < 1,50 | < 960 | < 4 | 6-7 | |
Regular | 1,50-1,80 | 960-1 150 | 4-7 | 5 – 6 ó 7 – 7,8 | |
Mala | 1,80-2,40 | 1 150-1530 | 7-10 | 4 – 5 ó 7,8 – 8,4 | |
No se puede utilizar | > 2,4 | > 1 530 | > 10 | < 4 ó > 8,4 | |
CE: Conductividad eléctrica
RAS: Relación de absorción de Sodio
SST: Sales solubles totales
Las aguas residuales procedentes de fábricas de Torula y alcohol no se evalúan como agua de riego por los criterios de los autores antes mencionados, pero será importante tener en cuenta el valor de la relación absorción de sodio (RAS), establecido en la Tabla 1.
Además se calculará el valor fertilizante del residual, por sus contenidos en materia orgánica, nitrógeno, fósforo, potasio, calcio y magnesio.
No permitir contaminaciones con NaOH y HCl
El agua residual que se utilice para el riego y la fertilización de la caña no puede contener el hidróxido de sodio (NaOH) (conocido como "Potasa") ni ácido clorhídrico (HCl), utilizados para la limpieza de las unidades de calentamiento y evaporación de los jugos y las plantas de tratamiento de agua, ni grasas residuales. Si por cualquier razón las aguas se contaminan con esos residuos, no podrán ser utilizadas en el riego.
Cálculo del balance residual disponible – área necesaria
Se hará un estudio de las áreas cañeras que tienen posibilidades de recibir las aguas residuales tomando en consideración el sistema de riego que pueda establecerse, de acuerdo con las condiciones topográficas de las áreas y los recursos de que dispongan.
En dependencia de los volúmenes de residuales de que se disponga y la norma de riego establecida en la Empresa, para el sistema que se vaya a utilizar según el tipo de suelo, se hará un "balance": agua total disponible en toda la zafra y área necesaria para recibir todas esas aguas. Este "balance" será la base para eliminar la contaminación del ambiente y beneficiar las plantaciones de caña
Establecimiento y explotación del sistema de fertirriego
El establecimiento y explotación del sistema de fertirriego con residuales de la industria azucarera debe contemplar los siguientes aspectos:
? Confeccionar la programación de cosecha de las áreas vinculadas al sistema con las condiciones y necesidades de utilizar (consumir) los residuales, de modo que se posibilite comenzar a regar inmediatamente al comenzar la zafra.
No debe permitirse que el agua permanezca en el embalse más de 5 días, debido a que las fermentaciones que se producen generan malos olores y productos secundarios que afectan la calidad del agua y propician la producción de insectos perjudiciales a la salud del hombre. Además, se descompone y consume la materia orgánica, necesaria para mejorar los suelos y aumentar su fertilidad.
? Sistemas, intervalos, números de riegos y cantidades de agua a aplicar.
El número de riegos y las cantidades de agua a aplicar cada año son los aspectos más importantes y a los que se debe dedicar la máxima atención y cuidado, pues de ellos dependen los resultados que se obtengan con relación al suelo y al cultivo.
? Si las características de las aguas permiten calificarlas de Buena, según la Tabla 2, éstas se podrán utilizar sin ningún tipo de limitación. Se harán todos los riegos que sean necesarios para cualquier tipo de suelo.
? Si las aguas se clasifican de Regular (Tabla 1) entonces:
? Para suelos de buen drenaje se darán todos lo riegos que sean necesarios.
? Para suelos con mal drenaje se regará normalmente y se establecerá control sobre las sales solubles totales del suelo (SST) según NC 112:2001, en muestras tomadas cada 4 riegos. Cuando las SST adquieren un valor de 1 600 mg/kg se interrumpen los riegos y se deja descansar el área, hasta que por el efecto del lavado natural el valor de las SST sea menor que 1 200 mg/kg.
? Si el agua residual se califica de Mala (Tabla 1).
? Para suelos con Buen drenaje.
Se aplicarán los riegos necesarios y se establecerá el control sobre los SST a que se hizo mención en el caso anterior, pero el control se establecerá cada 2 riegos.
? Para suelos con mal drenaje se aplicarán los riegos en la misma forma y control que para los suelos con buen drenaje, pero se establecerán además, evaluaciones del desarrollo de la caña de la forma siguiente:
Se deja una parte del campo sin aplicar residual (control).
En cada parte del campo (con y sin residuales) se marcan 25 plantas o más, distribuidas uniformemente en el campo, se cuentan todas las hojas de cada planta antes del primer riego. Dos días antes del segundo riego, se vuelven a contar las hojas de cada planta y se hace lo siguiente: se calcula el promedio de hojas por planta del primer conteo y el promedio de hojas por planta del segundo conteo. Se toma en cuenta el número de días transcurridos entre dos evaluaciones sucesivas.
El índice se calcula:
donde:
D: Número de días entre dos evaluaciones
H2: Número de hojas promedio en la segunda evaluación
H1: Número de hojas promedio en la primera evaluación
Este cálculo se hace tanto para la parte en que se aplicó residual como para el testigo (control).
Si el índice en plantas con residuales es menor o igual al índice de plantas control, se continua regando.
Si el índice de plantas con residuales es mayor que el índice de plantas control se suspende el riego.
En el caso que sea necesario interrumpir los riegos porque el desarrollo de las plantas sea afectado, se tomarán muestras de suelo en ambas partes del campo para determinar el efecto acumulativo de las aguas sobre el suelo. Este control es imprescindible establecerlo cuando se utilicen aguas Malas en suelos con mal drenaje, para evitar efectos acumulativos nocivos al suelo.
Las aguas residuales que se califican de Malas no deben aplicarse a suelos de ningún tipo, que tengan 1 500 mg/kg de SST o más.
c) Cuando se disponga de aguas residuales de producción de levadura Torula, se aplicarán hasta 3 riegos al año con las normas netas parciales del suelo y la zona en cuestión. En el caso de riego por gravedad, la norma bruta anual no debe exceder de 2500 m3/ha.
En esos casos no se aplicará fertilizante químico de ningún tipo. Al final de cada cosecha se determinará la posibilidad de continuar o suspender los riegos, para ello se toma en cuenta los siguientes aspectos:
? Si en la cosecha del campo control los rendimientos de la parte del campo que recibió residuales son mayores que los de la parte testigo (sin residuales y con fertilizantes químico), se continúan los riegos. Si los rendimientos de la parte que recibió residual son iguales o menores que el obtenido en el testigo se suspenden los riegos.
? Al terminar la cosecha se hace un muestreo de suelo completo y con los resultados se establecen correlaciones tomando como factores los rendimientos de caña (t/ha) y la calidad de los jugos de la caña y el pol en caña y las sales solubles totales, el K y RAS del suelo según NC 112 2001; NC 34 1999 y RAS respectivamente.
d) Cuando se disponga de residuales del proceso de producción de alcohol (vinazas), no es conveniente aplicarlos directamente por su alta densidad. En los lugares que salgan mezclados, se aplicará de esta forma. Cuando se obtiene independientes es recomendable utilizarlos mezclados con residual de crudo u otra fuente. Para esto deben depositarse en embalses separados y hacer las mezclas en el momento que se vayan a aplicar, utilizando medidores a la salida de los embalses o equipos de bombeo. Las mezclas de aproximadamente de 1:6 a 1:10 (residual de alcohol, residual de crudo u otra agua) son adecuadas para regar y fertilizar la caña. Las aplicaciones de esas mezclas pueden realizarse hasta dos riegos anuales con las normas netas parciales del suelo y la zona en cuestión. En el caso del riego por gravedad, la norma bruta anual, no debe exceder de 1 900 m3/ha y no aplicar fertilizante químico de ningún tipo.
Las aplicaciones de residuales se harán cada 3 o 4 cosechas y no se aplicará fertilizante químico en ese período. Por ello se hace necesario en cada lugar dejar un campo testigo o control, al cual se le realizarán muestreos y análisis de suelo y evaluación de los rendimientos, conjuntamente con los campos en los que se apliquen residuales. Se deberá reanudar la aplicación de esas aguas cuando los rendimientos sean inferiores a los obtenidos en el testigo (con riego y fertilizante químico).
Actividades de control para la utilización de los residuales en el riego de la caña
El control de las actividades del riego con residuales es determinante para garantizar que se haga un uso eficiente de las aguas y no se cometan errores que puedan afectar el suelo y el cultivo.
El control contempla:
a) El cumplimiento de las medidas establecidas para el área industrial.
b) Establecer un sistema de muestreo y análisis sistemáticos de los residuales de crudo y refino que se producen.
Se tomarán 2 muestras por turno (cada 4 horas) en el conductor principal, a la salida del central, que conduce las aguas hacia los embalses, las lagunas o la estación de bombeo. A esas muestras se les determina el pH y la conductividad eléctrica (CE).
La información obtenida debe ser analizada en la empresa diariamente, y se tomarán decisiones para su aplicación, teniendo como base los valores de la Tabla 1 en relación con el pH y la CE y los criterios para su aplicación dados anteriormente. Además la información de los análisis debe interpretarse de forma independiente, de la siguiente forma:
? Si el valor del pH es menor o igual que 4 para cualquier valor de CE se determinarán los ácidos libres (HCl) y cloruros (Cl), porque el pH bajo puede indicar que el residual tiene ácido mineral libre (HCl) y aunque los demás indicadores de la Tabla 1 se cumplan, para que las aguas se califiquen de Buenas, esos residuales no podrán aplicarse porque los ácidos minerales libres producen quemaduras en las plantas, acidifican los suelos, propician el lavado de las bases y corrosión en las tuberías y equipos de riego. Además los iones cloruros se combinan con los carbonatos de calcio y magnesio (CaCO3 y MgCO3) (insolubles) del suelo, produciendo cloruros de los metales (CaCl2 y MgCl2) (solubles) y las sales solubles totales del suelo (SST) aumentan y pueden afectar el cultivo.
? Si el valor del pH es mayor o igual que 8 para cualquier valor de CE será necesario determinar Na, Ca, Mg y RAS porque el pH > 8 puede indicar que los residuales tienen NaOH y de este modo aumenta el RAS, el cual es un indicador importante, que aunque la CE sea baja, limita la calidad de las aguas, como se indica en la Tabla 2.
? Referente a los valores de CE, cuando el valor es de 2 a 2.4, para cualquier valor de pH, es necesario determinar los valores de Na, Ca, Mg, K y RAS, porque la decisión de aplicarlos o no depende de la relación de la CE y esos elementos. Si predomina el K, Ca y Mg y el Na es bajo, estos se podrán aplicar; si predomina el Na y RAS mayor que 10, no se podrán aplicar.
En cualquier caso, los residuales que tengan CE mayor que 2.4 no se aplicarán a ningún tipo de suelo.
c) Establecer un sistema de muestreos de los residuales que se utilizarán directamente en el riego, de la forma siguiente:
? Tomar muestras de los embalses o lagunas que abastecen las estaciones de bombeo antes de comenzar los riegos.
? Tomar muestras cerca de las tomas de los equipos de bombeo cada 4 horas o en cada cambio de aspersor.
A las muestras se les determinará el pH y CE de forma individual y posteriormente se unirán a partes iguales, para obtener una muestra representativa para cada riego, a las cuales se les hará el análisis completo.
d) Establecer el control de la evolución de los suelos a los que se apliquen aguas residuales.
Para el control del suelo se establece:
? Muestreo inicial de todas las áreas que se vayan a regar con residuales.
El muestreo se hará antes de la aplicación de los residuales a las profundidades de 0 – 20 y 20 – 40 cm en sitios que están dispuestos en cuadrículas a 50 – 100 m entre puntos.
En las áreas donde se rieguen los residuales, se tomarán muestras de suelo después de cada cosecha y antes de comenzar los riegos, las cuales se tomarán a las profundidades de 0 – 20 y 20 – 40 cm en la misma forma y lugares en que se hizo el primer muestreo (inicial).
En los casos en que se apliquen residuales de la producción de torula o alcohol, donde el efecto acumulativo es importante, y la cantidad de agua que se aplique en un año pueda limitar los riegos en la misma área para el próximo y los análisis de suelos puedan ser un elemento importante para decidir si se aplica o no el próximo año será necesario hacer un muestreo de suelo en el mes de septiembre a las mismas profundidades y forma indicadas.
? A las muestras de suelo se les determinará: pH (H20), pH, materia orgánica, cationes intercambiables (Ca, Mg, K, Na), fósforo asimilable, cloruros, sales solubles totales y acidez hidrolítica para suelos con pH < 7.
e) Establecer el control de los rendimientos de la caña, en todas las empresas que se utilice el residual para el riego de la caña es importante contar con la evaluación del rendimiento agrícola (T/ha de caña, % pol en Jugo y T pol/ha) para ello se establecerán campos con fertirriego y campos sin fertirriego (campo control)
Tabla 1. Propuesta de tecnología agrícola integral para el fertirriego con residuales (INICA 2007).
Bibliografía
Aidárov, I.P.; A.I.Golovánov y M.G.Mamáev. 1985. El riego. Editorial MIR. Moscú, 367 pp.
ECIRDCA (Estación Central de Investigaciones de Riego y Drenaje de la Caña de Azúcar). 1990. Utilización de las aguas residuales para el fertirriego de la caña de azúcar. Informe Final del Quinquenio 1986 – 90, PCT 008. La Habana.
Hylsky, H. 1975. Riegos con aguas de desecho de las ciudades. ACC, La Habana, 183 pp.
INICA. 2006. Informe final del Proyecto 00101179. Tecnologías sostenibles para el fertirriego con aguas residuales de la producción azucarera.
MINAZ – INCA. 1999. Metodología para la utilización de los residuales de la industria azucarera en el fertirriego de la caña de azúcar.
Paneque, V. M. 1987. Aprovechamiento de las aguas residuales de la industria azucarera y sus derivados en el riego de la caña de azúcar. Informe de la Etapa de Enero/86 a Junio/87. PCT 008 – 05 – 09. INCA, La Habana.
Autor:
Victor M. Tejeda Marrero (1)
Elia M. Sao Peña (1)
Ruben Mondui (2)
Fidel Doménech (3)
Carlos Lamela (4)
Félix Camilo Ramírez (4)
1 Ciencia y Técnica MINAZ, 2 ICINAZ, 3 ICIDCA, 4 INICA.
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