Algunas consideraciones para el uso de aguas residuales en el riego

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.

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.

Bibliografía

• 1. AL-DADAH, J. Y.: 2008. "Analysis of socio-economic
  impacts of wastewater reuse schemes in Gaza Strip",
  International Programme for Technology and Research in
  Irrigation and Drainage. FAO, Published twice yearly. Issue
  28: 11-13.

• 2.  BABCOCK, J.: 2006. "Saskatchewan"s
  irrigation Development Branco", Saskatchewan Agrologist. Vol.
  39 (4), 8-9.

• 3. Beckmann, R. 2001. A process termed FILTER
  is helping Australia and China make best use urban wastewater
  and the nutrients it contains to irrigate and fertilize
  crops. Partners in research for development. No. 14.

• 4. BVSDE. Repindex 53 (Marzo 1995). Uso de
  aguas residuales  Disponible
  en: http://www.bvsde.ops-oms.org/bvsair/e/repindex/repi53/introdu.html
  [Consulta: 10 de abr. 2012].

• 5. Chaparro, Virginia. La flor de
  Cempasúchil y la industria. –D.F México:
  Enlace,.–41-42pp. Serie Abasto y Alimentación.
  Año 2 No. 11 y 12, 1998.

• 6. Haruvy, N. 1997. Agricultural reuse for
  wastewater: Nation-wide cost-benefit analysis. Agriculture,
  Ecosystems & environment 66(2):113-119.

• 7. Hernández, M. A.; Hernández,
  L. A.; Galán, M. P. Manual de Depuración
  Uralita. Sistemas de depuración de aguas residuales en
  núcleos de hasta 2000 habitantes. Ed. Paraninfo s. a.
  Madrid, 429p, 1996.

• 8. Khouri, N.; J. M. Kalbermatten; and C. R.
  Baltone. 1994. Reuse of wastewater in agriculture: A
  guide for planners. UNDP-World Bank Water and Sanitation
  Report No. 6 Washington D. C. World Bank.

• 9. Moscosco, J. 1996. Aquaculture using
  treated effluents from the San Juan stabilization ponds,
  Lima, Peru. In Abstracts of recycling waste for agriculture:
  the rural-urban connection, 23-24 September 1996. Washington,
  D. C.: The World Bank.

• 10. NC 93-01-73 5.2
  Conductividad.

• 11. NC 93-02-1985. Agua potable. Requisitos
  para sanitarios y muestreo.

• 12. Pérez, J., G. Hernández, F.
  González y T. López: "Alternativas para conocer
  el comportamiento de la calidad del agua en un tramo del
  arroyo guachinango", Revista Ciencias Técnicas
  Agropecuarias, Vol. 17(2), 2008.

• 13. Pérez, R. 2001. Análisis de
  la calidad del riego con máquinas de pivote central y
  su influencia en la eficiencia del uso del agua y la
  energía. Evento Nacional AGROMEC 2001. La Habana,
  Cuba.

• 14. Veliz, E; J. G. Llanes; L. A.
  Fernández y M. Bataller. 2009. Reúso de
  aguas residuales domésticas para riego
  agrícola. Valoración crítica. Revista
  CENIC Ciencias Biológicas, Vol. 40, No. 1. pp
  10.

Autor:

MSc. Jeny Pérez Petitón

MSc. Geisy Hernández Cuello.

Centro de Mecanización Agropecuaria. Universidad
Agraria de la Habana.