Valoración de la calidad del agua de riego en unidades de la agricultura urbana del municipio Las Tunas, Cuba.

Evaluation of quality of irrigation water in urban agriculture units of Las Tunas municipality, Cuba.

La precisión de la dosis y frecuencia de riego es de suma importancia para satisfacer de la forma más eficiente posible las necesidades hídricas del cultivo en cada etapa de su desarrollo. En condiciones protegidas la programación de riego se puede realizar por diferentes métodos, siendo el más difundido el basado en el balance hídrico del conjunto suelo planta – atmósfera (Camejo et al., 2010).

Con el paso del tiempo, la disponibilidad de agua de calidad para usar en la Agricultura Urbana será peor, debido al incremento de la población y de su uso industrial, pero también por la pronosticada disminución de las precipitaciones en Cuba, a causa de los cambios climáticos globales (Martínez, 2012)

Una aplicación eficiente del agua, equivale a un manejo óptimo del riego, lo que permite la obtención de rendimientos elevados y una disminución en el consumo de este preciado líquido utilizado por la población. El riego es muy importante para lograr buenos rendimientos agrícolas, máxime en el cultivo de hortalizas, la mayoría de las cuales se caracterizan por altas tasas de evapotranspiración. (Cun et al., 2011).

Por otra parte, es muy importante la calidad del agua y en especial la interacción entre la calidad del agua y las propiedades fisicoquímicas del suelo cuando se desea evaluar la posibilidad de utilizar el agua para regar. Los criterios prevalecientes respecto de la calidad del agua para riego y su asociación con el peligro potencial para los cultivos son dos: la salinización y la sodificación (Génova, 2016).

El primer caso está relacionado con los efectos de las sales sobre el crecimiento de los cultivos, en su mayoría osmóticos y reversibles, que dependen de la concentración total de sales y se determina a partir de la conductividad eléctrica del agua (CE). El segundo se refiere a los efectos de la calidad del agua sobre la permeabilidad del suelo y depende de la relación de adsorción de sodio (RAS). La excesiva cantidad de sodio intercambiable provoca efectos degradativos sobre la estructura del suelo, de difícil y costosa reversibilidad, fundamentalmente cuando el proceso lleva un largo tiempo, (Aparicio et al., 2014).

En el diagnóstico realizado de los organopónicos y cultivos semiprotegidos del municipio Las Tunas, Cuba, se detectaron insuficiencias en el manejo y calidad del agua.

Por lo que el objetivo de la investigación fue la caracterización del manejo y calidad del agua de riego en unidades de la Agricultura urbana del municipio Las Tunas, Cuba para su perfeccionamiento y mejorar los rendimientos productivos de las Hortalizas.

Se aplicó una encuesta a directivos y trabajadores de las ocho unidades de organoponía y cultivos semiprotegidos de la Granja urbana del municipio Las Tunas, el 66% del total de unidades, ello permitió contar con la percepción de las principales insuficiencias que afectan la calidad del agua de riego que se aplica.

Para evaluar aspectos de calidad química del agua y del extracto de saturación del suelo se tomaron datos del Informe correspondiente al mes de febrero de 2016 reportados por la Dirección de la UEB Granja Urbana de la Empresa Agropecuaria Las Tunas (Minag, 2016). Tabla. 1. Caracterización del agua de riego

Para el análisis de la calidad de agua de riego se tomaron los datos del Laboratorio del agua para riego del Instituto de suelos de la dirección provincial del ministerio de la agricultura de Las Tunas. (Tabla 2.)

Se caracterizaron químicamente según las metodologías relacionadas en el Manual de Métodos Estándar para el Análisis de Aguas y Aguas Residuales

(American Public Health Association: APHA-AWWA-WEF, 2012). Se realizaron las siguientes determinaciones:

- Conductividad eléctrica por conductimetría

- pH por potenciometría

- K⁺ y Na⁺ por fotometría de llama

- Fósforo total por espectrofotometría UV-Vis

- Sólidos totales por gravimetría

- Ca²⁺ y Mg²⁺ por complejometría

- NH₄⁺ por electro selectivo

A partir de los datos aportados en el informe se calculó la Relación de Absorción de Sodio (RAS) según la fórmula:

RAS = Na⁺/ (Ca²⁺+Mg²⁺) ^0,5

A partir de los datos de CE y RAS se establece la clasificación del agua con el empleo del Nomograma de la Figura 3 y la Tabla 4 basado en las normas de Riverside (Richards, 1974. citado por Bolívar, 2018).

Los directivos y trabajadores encuestados en las unidades seleccionadas en el estudio consideran, que el proceso de manejo del agua es deficiente y que no hay acciones de capacitación para mejorar este aspecto y, de igual forma evalúan la calidad del agua de riego que se aplica, así como que existen dificultades con las fuentes de abastos y que estos factores son de gran importancia para la obtención de altos rendimientos agrícolas

En el informe del Minag (2018) se presentan los datos de la caracterización del agua de riego de las unidades de la agricultura urbana en el municipio Las Tunas, así como la caracterización del extracto de saturación del suelo

Tabla 1
Caracterización química del agua de riego

Estos datos se utilizaron en el cálculo de los parámetros de calidad del agua de riego y en la tabla 2 se recogen los datos obtenidos en el laboratorio del Instituto de Recursos Hidráulicos, los que muestran elementos que influyen en la calidad del agua de riego en las unidades de la UEB Agricultura urbana y finca de semilla.

Tabla 2
Análisis de la calidad del agua

El análisis de los resultados se basa en las directrices emanadas de la FAO y que han sido utilizadas con éxito en la Agricultura bajo riego. El estudio de laboratorio realizado al agua que se aplica a los diferentes cultivos hortícolas evidencia que el pH se encuentra en rangos permisibles, pero hay elevados niveles de Mg²⁺ (9,2 meq.1^-1) y de CO₃^2- (3,2 meq.1^-1), muy superiores a los niveles permisibles establecidos de 0 – 5 y 0 - 0,1 mc/l respectivamente, lo que puede traer afectaciones a los cultivos por el uso del agua para riego en la UEB.

En la finca de semillas, que es la que tributa una parte importante de las semillas para la siembra de las unidades de la agricultura urbana, solo el Mg presenta valores altos, por lo que al realizar la evaluación por medio de las restricciones de la FAO, esta se puede considerar de ligeras como se observa en la tabla 3.

La salinidad de un agua para riego se puede evaluar atendiendo a dos factores, las Sales Disueltas Totales y la Conductividad Eléctrica.

Tabla 3
Grado de restricción de uso del agua

De acuerdo al valor de CE, cae en ligero a moderado el grado de restricción de uso del agua

SDT=CE*640 para CE<5

Para el caso de los datos de SDT en la Granja urbana es de1152 mg / l y en la Finca de semilla 704 mg / l. Este corresponde también de ligero a moderado el grado de restricción de uso del agua.

A partir de los datos aportados en el informe se calculó la Relación de Absorción de Sodio (RAS) para la granja urbana fue de 0,64 y para la finca de semilla de 0,73.

Figura 1
Nomograma para evaluación de calidad del agua de riego según las normas de Riverside
Richards, 1974

Por lo que al llevarlo al nomograma (Normas de Riverside) Figura 1, cae en C3S1 que significa en la práctica C3: Agua de salinidad alta que puede utilizarse para el riego de suelos con buen drenaje, empleando volúmenes de agua en exceso para lavar el suelo y utilizando cultivos muy tolerantes a la salinidad + S1: Agua con bajo contenido en sodio, apta para el riego en la mayoría de los casos. Sin embargo, pueden presentarse problemas con cultivos muy sensibles al sodio (Tabla 4)

Tabla 4
Clasificaciones de las aguas según las normas Riverside

Estos resultados corroboran la necesidad del monitoreo constante de la situación que presentan los cultivos y los sustratos en condiciones de organoponía, ya que al aumentar su explotación se corre el riesgo del incremento de la salinidad y con él ellos provocar daños a la producción de los diferentes cultivos, ya que según Casierra y Rodríguez (2006) y Baccaro et al. (2006), los problemas más comunes causados por mala calidad del agua de riego es la salinización paulatina, que trae como consecuencia problemas osmóticos sobre las plantas y la toxicidad de algunas sales y elementos

iónicos. La parte osmótica puede ser explicada en términos de la concentración salina; a mayor concentración, menor potencial osmótico y, por tanto, menor disponibilidad del agua para las plantas.

Diferentes autores han analizado la calidad del agua que se utiliza en la agricultura bajo riego, así Ayers y Westcot (1987), señalan que el concepto de calidad del agua se refiere a las características de las aguas que pueden afectar su adaptabilidad a un uso específico. La calidad del agua se define por una o más características químicas, físicas y biológicas, las cualidades del agua deben quedar bien definidas a través de los correspondientes análisis de laboratorios especializados.

Según Ayers y Westcot (2015) plantean que las aguas utilizadas con fines de riego se les realizan tratamientos a través de procedimientos establecidos que permiten controlar su calidad.

En la evaluación de la calidad del agua disponible se tiene en cuenta, sobre todo las características químicas y físicas y pocas veces otros factores. Los parámetros físico-químicos dan una información extensa de la naturaleza de las especies químicas del agua y sus propiedades físicas, sin aportar información de su influencia en la vida acuática; los métodos biológicos aportan esta información, pero no señalan nada acerca del contaminante o los contaminantes responsables, por lo que muchos investigadores recomiendan la utilización de ambos en la evaluación del recurso hídrico (Samboni et al., 2011).

Adicionalmente, el riego puede crear o corregir suelos salinos o alcalinos. La concentración de sales en el agua de riego reduce el agua disponible para los cultivos, esto hace que la planta deba ejercer mayor esfuerzo para poder absorber el agua y pudiendo incluso llegar ocasionarle estrés fisiológico por deshidratación, afectando su crecimiento.

Paralelamente, la agricultura de riego también depende de un adecuado suministro de agua de calidad utilizable, la cual se define por algunas de sus características químicas, físicas y biológicas, poniendo énfasis en las dos primeras, por ello es necesario considerar que ciertos constituyentes del agua emergen como indicadores de problemas en su calidad cuando ésta se usa por periodos prolongados (Ayers y Westcot, 1994); por ello es importante considerar que las principales variables para clasificar la calidad del agua

desde una perspectiva agrícola son: a) concentración de sólidos disueltos o sales; b) presencia relativa de sodio; c) contenido de carbonatos y bicarbonatos; d) concentración de otros iones específicos como cloro y boro y

e) presencia y concentración de Fe y Mn (Castellanos et al., 2002 ) Citado por (Castellón et al. 2015).

Según Suárez (2010), a partir de las manifestaciones que ofrezcan los análisis que se le haga a las aguas utilizadas para riego, se les podría ir aplicando, de ser necesario, las enmiendas correctoras más atinadas como la cloración, la ionización, la carbonatación y otras.

Autores como Savón (2003), señalan que el país dispone del equipamiento e insumos adecuados y necesarios para determinar la calidad de las aguas que reclaman los diferentes tipos de suelo, los variados cultivos y el medioambiente cubano.

1. Los resultados del diagnóstico a organopónicos y cultivos semiprotegidos, demostró la existencia de insuficiencias en el manejo y calidad de agua de riego

2. El análisis de la calidad del agua de riego muestra que el pH se encuentra en rangos permisibles, con elevados niveles de Mg²⁺ y de CO3 ^2- con alta salinidad y bajo contenido de sodio.

El Nomograma (Normas de Riverside) demostró que el agua utilizada se clasifica con salinidad alta que puede utilizarse para el riego de suelos con buen drenaje, empleando volúmenes de agua en exceso para lavar el suelo y utilizando cultivos muy tolerantes a la salinidad o con bajo contenido en sodio, apta para el riego en la mayoría de los casos, pero, pueden presentarse problemas con cultivos muy sensibles al sodio.