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4 CULTIVO DE HORTALIZAS CON AGUAS RESIDUALES TRATADAS

M.I. Luciano Sandoval Yoval

Objetivo particular:

• Al término del tema, el participante comprenderá los antecedentes, importancia, metodología y resultados del cultivo de hortalizas con aguas residuales tratadas en la planta de tratamiento del IMTA.

Introducción La presión que ejerce la demanda de agua para consumo humano de pueblos y ciudades, principalmente de zonas áridas y semiáridas, sobre las fuentes de agua superficiales y subterráneas que tradicionalmente han sido utilizadas para riego de cultivos y los requerimientos de agua de calidad no potable para la agricultura, han hecho que las aguas residuales domésticas se conviertan de un desecho a un recurso valioso para su uso en la agricultura y en servicios al público, como riego de jardines, llenado de lagos y canales recreativos y fuentes de ornato. Cuando se utilizan aguas residuales domésticas, el problema por lo general es más de índole microbiológico que químico. Los brotes epidémicos que afectan a agricultores, animales y público en general, han estado siempre asociados a la utilización de agua residual sin tratar o al riego con efluentes de agua residual sin desinfectar. Los riesgos sanitarios guardan relación directa con el grado de contacto personal con el agua, así como la calidad del agua y la fiabilidad del tratamiento. Así por ejemplo, la normatividad mexicana exige un grado mayor de tratamiento cuando se desea regar parques, áreas de recreo y cultivos comestibles que cuando se requiere regar cultivos de cereales y forrajes. Por otro lado, el uso de las aguas residuales para riego de plantas debe permitir el aprovechamiento de los nutrientes contenidos en las mismas para disminuir los gastos en el consumo de fertilizantes químicos. La normatividad para el reúso de aguas residuales en México está basada en las normas oficiales de carácter obligatorio conocidas como NOM-001-ECOL-1996 (con correcciones publicadas el 30 de abril de 1997) y la NOM-003-ECOL-1996 (Tablas 4.1 y 4.2). La primera establece los límites máximos permisibles de contaminantes para las aguas residuales tratadas que se reúsen en servicios al público. Estos límites fueron diseñados para dar una protección suficiente a los grupos de riesgo con la tecnología y recursos disponibles en México. La revisión de muchos procesos de tratamiento dieron como resultado las normas

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microbiológicas para irrigación restringida y no restringida. Un nivel más estricto de concentración de helmintos hubiera requerido que las plantas de tratamiento convencional tuvieran que usar filtros, lo que hubiese acarreado significativas implicaciones financieras (Peasey, et al, 2000). Tabla 4.1 NOM-001-ECOL-1996. Para reúso en la agricultura

Irrigación Coliformes fecales (NMP/100 ml) Huevos de helmintos/L Restringida 1000m-2000d ≤ 5 No restringida 240m – 2000d ≤ 1 Nota: m = Promedio geométrico mensual; d = Promedio geométrico diario La irrigación no restringida se define como el riesgo permitido de todos los cultivos, mientras que el riego restringido excluye los cultivos y vegetales que se consumen crudos. Tabla 4.2 NOM-003-ECOL-1996. Para Servicios al público

Tipo de servicio al público Coliformes fecales (NMP/100 ml)

Huevos de helmintos/L

Con contacto indirecto u ocasional1

1000 ≤ 5

Con contacto directo2 240 ≤ 1 Nota: 1 = Riego de jardines y camellones en autopista; camellones en avenida; fuentes de ornato, campos de golf, abastecimiento de hidrantes de sistemas contra incendio, lagos artificiales no recreativos, barreras hidráulicas de seguridad y panteones. 2 = El llenado de lagos y canales artificiales recreativos con paseos en lancha, remo canotaje y esquí; fuentes de ornato, lavado de vehículos, riego de parques y jardines. A la luz de los resultados de los estudios epidemiológicos realizados en zonas de riego con aguas residuales en México (Cinfuentes, 1998 y Peasey et al, 2000) han propuesto cambios en los límites máximos permisibles para parámetros microbiológicos de la NOM-001-ECOL-1996, relajando la concentración de coliformes fecales para irrigación restringida y haciendo más estricta la concentración de huevos de helmintos en ambas formas de irrigación, tal como se muestra en la tabla 4.3, indicando que donde se encuentre un rango del límite, el nivel aceptable de riesgo a la salud determinará el límite que se adoptará en la región donde se reutilicen las aguas. Tabla 4.3 Cambios propuestos a la NOM-001-ECOL-1996 (Peasey et al, 2000)

Irrigación Coliformes fecales (NMP/100 ml) Huevos de helmintos/L Restringida ≤ 103 - 104 ≤ 0.1 – 1.0 No restringida ≤ 103 ≤ 0.1 – 1.0

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4.1 Tratamiento de aguas residuales El tratamiento de un agua residual municipal consiste en una combinación de procesos y operaciones de tipo físico, químico y biológico destinados a eliminar el residuo sólido, la materia orgánica, los microorganismos patógenos y a veces, los elementos nutritivos contenidos en el agua residual. Los términos generales utilizados para designar los diferentes grados de tratamiento son: tratamiento preliminar, tratamiento primario, secundario y avanzado, siempre en orden creciente de nivel de tratamiento. Una vez finalizada la última etapa de tratamiento, el efluente suele someterse a una desinfección para eliminar los microorganismos patógenos. Cuando el agua residual es tratada con la intención de utilizar el efluente para riego agrícola y no la descarga a cuerpos receptores, los criterios de calidad más importantes son los relacionados con la salud pública y las necesidades de los agricultores mas que los criterios ambientales y los relacionados con la protección de la vida acuática en cuerpos receptores. En términos de salud pública la remoción de coliformes fecales y de huevos de helmintos son más importantes que la remoción de compuestos orgánicos (DBO). Además, para los agricultores el volumen de sólidos suspendidos y nutrientes como nitrógeno y fósforo son importantes ya que incrementan la fertilidad del suelo y disminuyen la necesidad de aplicar fertilizante. En México se han venido utilizando las lagunas de estabilización para el tratamiento de aguas residuales, de hecho más del 50% de los sistemas construidos para el tratamiento son lagunas de estabilización, Sin embargo, muchos de estos sistemas no cumplen los límites máximos permisibles que marca la normatividad mexicana actual ya sea porque fueron diseñados para remover materia orgánica o porque presentan problemas de sobrecarga. Bien diseñados estos sistemas permiten lograr los niveles de tratamiento requeridos para el reúso en la agricultura mediante un sistema de lagunas en serie en arreglos por lo general de lagunas anaerobias, facultativas y de maduración o pulimento, siempre y cuando se disponga de terrenos suficientes ya que el tiempo de residencia hidráulico necesario para irrigación no restringida es cercano a 20 días. Las tecnologías convencionales de procesos biológicos, son utilizados cuando la disponibilidad de terrenos limita el uso de lagunas y aunque se pueden utilizar para irrigación por lo general la mejor calidad de agua obtenida que los proceso naturales los hace adecuados para la descarga a cuerpos receptores (lagos, ríos, estuarios e infiltración al acuífero) destinados para abastecimiento humano o para la protección de la vida acuática. 4.1.1Aprovechamiento de nutrientes Como parte inicial de una investigación o proyecto en el cual se pretende hacer un reuso de agua residual municipal, es necesario contar con una planta de tratamiento, la cual facilite el estudio. Por lo que para tal efecto, se construyó un sistema de aireación extendida en el IMTA (Diagrama 4.1 y foto 4.1)) a la que se le modificó el sistema de operación de la aireación continua a fin de hacerla intermitente.

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Diagrama 4.1 Planta de tratamiento de aireación extendida del IMTA

Foto 4.1 Vista de la planta de tratamiento de aguas residuales del IMTA

EFLUENTE

CAJA REPARTIDORADEL INFLUENTE

PRETRATAMIENTO YCARCAMO DE BOMBEO

TANQUE DEREGULACION

TANQUES DEAEREACION

SEDIMENTADOR SECUNDARIO

TANQUE DECONTACTODE CLORO

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Se experimentaron con 15 escenarios durante dos años, donde se varió el tiempo de aireación de 20 a 180 minutos en ciclos de tres horas dentro de un solo reactor, en consecuencia, a la aireación le seguían ciclos de no aireación que variaron de 160 a 0 minutos. Esta aireación intermitente favorece las condiciones para la transformación de nitrógeno orgánico y amoniacal contenido en las aguas residuales a nitratos en condiciones aireadas, mediante una biomasa de microorganismos nitrificantes para posteriormente en condiciones anóxicas o de ausencias de oxígeno disuelto favorece su transformación a nitrógeno gas por medio de microorganismos desnitrificantes y por consecuencia se eliminación del agua residual al incorporarlo a la atmósfera. Los resultados obtenidos indicaron que para una remoción del 90% del nitrógeno total era necesario una aireación durante 50 minutos seguida de una no aireación de 130 minutos. En este sistema de aireación intermitente, la remoción biológica del fósforo fue menor al 30% y en algunos escenarios incluso hubo un aumento de la concentración en el efluente del sedimentador secundario. Esto mostró que, en este tipo de sistemas de aireación intermitente donde la purga de lodos se realiza en el sedimentador, el fósforo era alternadamente absorbido y liberado intermitentemente durante las condiciones anóxicas y aerobias dentro del reactor sin permitir que los microorganismos almacenaran todo el fósforo soluble para así ser eliminado durante la purga del sedimentador. Durante el escenario de aireación continua (en ciclos 180 minutos), la remoción del nitrógeno total fue menor al 15%. Sin embargo, más del 97% del N-amoniacal fue transformado a nitratos. En el escenario de 20 minutos de aireación y 160 de no aireación, la eficiencia de remoción de nitrógeno total fue del 30%, con una conversión del 45% de N-amoniacal a nitratos. De esta forma se obtuvo:

a) Mediante aireación continua, efluentes con un rico contenido de nitratos, que no ejercen una demanda adicional de oxígeno al cuerpo al que se descargan.

b) Utilizando una aireación intermitente 20/160, un efluente con porcentajes casi iguales de N-amoniacal y nitratos.

c) Una excelente remoción de nitrógeno total con un ciclo intermitente de 50/160. d) El ahorro de energía eléctrica en estos dos últimos escenarios fue del 90 y 70 % con

respecto al consumo energético que se dio en la operación continua. 4.1.2 Desinfección biológica Se estudiaron diferentes escenarios con la laguna como un sistema de desinfección basado en las algas, su optimización con mamparas para mejorar la eficiencia hidráulica y el uso de macrófitas flotantes como un medio de tratamiento natural para eliminar las algas en lugar de la filtración y el tratamiento químico (Diagrama 4.2 y foto 4.2).

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Diagrama 4.2 Planta de tratamiento de aireación extendida con laguna de estabilización para realizar desinfección natural

Los resultados obtenidos muestran que una sola laguna de maduración con 23 días de tiempo de residencia hidráulico (TRH) sólo cumplió en el 75% de las muestras analizadas con la normatividad de < 1000 coliformes fecales NMP/100ml, para riego no restringido y riego de áreas verdes sin contacto directo al público. Cuando a la laguna se le colocaron mamparas, este límite se alcanzó en solo 5 días de TRH y se necesitó poco menos de la mitad (13 días) del tiempo de la laguna de maduración para alcanzar el límite de < 240 coliformes fecales para riego de áreas verdes y llenados de lagos donde el público entra en contacto directo con el agua residual tratada. El diseño convencional de lagunas de maduración muestra que son necesarias tres lagunas en serie con un TRH de tres días para cada una, para alcanzar el límite para uso no restringido cuando el valor de entrada de coliformes fecales es de 5.3 * 103, mientras que son necesarias cuatro lagunas con un TRH de tres días para cada una y así alcanzar el límite para servicios al público con contacto directo.

CAJA REPARTIDORADEL INFLUENTE

PRETRATAMIENTO

TANQUE DEREGULACION

TANQUE DEAIREACION

SEDIMENTADOR SECUNDARIOLAGUNA DE MADURACION

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Foto 4.2 Vista de la laguna de estabilización con mamparas y macrófitas flotantes

Una vez obtenidas las condiciones de operación de la planta para poder controlar las concentraciones de nutrientes en el efluente se procedió a realizar la segunda parte de la investigación, la cual consiste en el reúso para el cultivo de hortalizas. 4.2 Reúso de agua en la agricultura La escasez de agua en zonas semiáridas es una realidad actual. En el México del siglo XXI, la principal fuente de irrigación se originará del reúso del agua, principalmente efluentes tratados. Existe una gran variedad de patógenos humanos que son excretados en el agua residual, los cuales incluyen bacterias, virus, quistes de protozoarios y huevos de helmintos. En el agua cruda, los patógenos humanos alcanzan números altos, y van decreciendo en cada proceso de tratamiento. La presencia de parásitos patógenos en el agua residual constituye un alto riesgo a la salud pública. Tales microorganismos como virus, bacterias protozoarios y helmintos que tienen su origen en las excretas de los individuos enfermos o portadores sintomáticos y, ocasionalmente, en las excretas de hospederos intermediarios, (Feachem, et. al. 1983) generan principalmente enfermedades del aparato digestivo, (fiebre tifoidea, paratifoidea, disentería, salmonelosis, shigelosis, helmintiasis y cólera, entre otras) los cuales son

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responsables de aproximadamente 250 millones de infectados al año y de 10 o 20 millones de muertes a escala mundial (Anónimo, 1996). La necesidad de conocer la calidad sanitaria del agua, el suelo y el fruto, se debe a que los virus y helmintos pueden causar enfermedades en el hombre, con tan solo la ingestión de un organismo de cualquiera de estos. En cambio se necesita ingerir millones de bacterias para que causen enfermedades. Para que bacterias de E. coli infecten a un individuo y provocarle la enfermedad, se necesite ingerir de 1 x 106 -1 x 1010 microorganismos; e 1 x 103

– 1 x 108 organismos de Vibrio cholera; 1 x 105 – 1 x 109 de Salmonella o de 1 x 102 – 1 x 103

de Shigella. (Cooper, 1991). La dosis infectiva de los patógenos se asocia muy estrechamente a la susceptibilidad y respuesta del hospedero. Se considera dosis efectiva baja, cuando la cantidad microorganismos para causar enfermedades en el 50% de los individuos afectados es menos de 102; media cuando la dosis necesaria es de aproximadamente 104 y alta cuando son necesarias 106 o más microorganismos (IMTA, 1990). Para regular y controlar la calidad microbiana del agua para descargas a cuerpos receptores según su uso, en nuestro país se tiene la Norma Oficial NOM-001-ECOL-1996. Para el riego en la agricultura esta norma destaca el control sobre la calidad microbiológica cuando se trata de aguas residuales domésticas. En la cual para determinar la contaminación por patógenos se toma como indicador a los coliformes fecales, el límite permisible para la descarga de aguas residuales vertidas en aguas, suelos de uso agrícola y vienes nacionales son de 1,000 y 2,000 NMP/mL en 100 mL para el promedio mensual y diario respectivamente. Siendo el límite permisible para huevos de helmintos, un huevo por litro para riego no restringido, y de cinco huevos por litro para riego restringido. Hasta hoy en día todos los estudios realizados sobre la calidad sanitaria de los cultivos regados con aguas residuales crudas y tratadas se han efectuado directamente en el campo, en donde no se pueden controlar los factores de aire, lluvia, insectos, animales, hombre, etc, como posibles portadores de contaminantes microbiológicos externos y que no pueden asegurar que la contaminación de los cultivos sea únicamente del agua residual. Aislados los factores de contaminación cruzada, mencionados anteriormente ¿Cuál sería el grado de contaminación microbiológica residual medida como E. coli y huevos de helmintos en cultivos de hortalizas de raíz, hoja y fruto, regados por gravedad y en condiciones sanitarias controladas?. Existen estudios que señalan con claridad las fuerzas sociales que han definido la evolución de los estándares microbiológicos para el uso el agua residual. Hasta principios de la década de los ochenta los criterios sobre la calidad y uso de agua para riego agrícola exigía niveles de pureza equivalentes al agua para beber; con esa idea se formularon los estándares de California, que posteriormente fueron retomados como guía internacional por muchos países en desarrollo. (Shuval, 1991).

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A mediados de los ochenta un grupo de científicos de diferentes disciplinas se reunió en Endelberg, para evaluar los estándares vigentes y las implicaciones de los pocos estudios epidemiológicos disponibles en lo que se indicaban cuáles eran los riesgos por usar el agua residual en la agricultura y acuacultura. En la segunda mitad de esa década, diversos organismos internacionales, como el Banco Mundial y la Organización Mundial de la Salud (OMS), auspiciaron nuevas reuniones en las que se revisaron diversos aspectos microbiológicos, epidemiológicos, técnicos y sociales. Como resultado, se propuso un modelo que describe los riesgos de la salud relacionado con el empleo de aguas residuales en la agricultura. A finales de la década, la OMS resumió la información epidemiológica y microbiológica, (Shuval, 1991) Los resultados de las reuniones de Engelbert y la de la OMS proporcionaron las bases para sugerir nuevas medidas de protección para los trabajadores agrícolas y consumidores de productos regados con aguas residuales. Los estándares bacteriológicos se relajaron y se introdujo el criterio de monitoreo de huevos de helmintos viables, debido a que los nuevos parámetros se pueden alcanzar con relativa facilidad mediante el tratamiento del agua residual cruda (Cifuentes, et. al. 1994). Marecos de Montes y colaboradores en 1989, realizaron un estudio en campo en Évora, Portugal, durante dos años, experimentando la irrigación por surco para minimizar la concentración del cultivo y prevenir la concentración cruzada de parcelas adyacentes. Los cultivos de sorgo, maíz y girasol se irrigaron con aguas residuales municipales tratadas por sedimentación primaria y biofiltración. El control fue regado con agua potable y fertilizada con fertilizantes comerciales. La misma producción fue obtenida en los tres tratamientos, lo que llevó a la conclusión que el contenido de nitrógeno de las aguas residuales puede remplazar el nitrógeno del fertilizante. Los análisis de contaminación por coliformes fecales y salmonella en los cultivos de sorgo y girasol, las partes consumibles no resultaron contaminadas. Oron y colaboradores en 1991, experimentaron en el campo en un cultivo de maíz, la evaluación del uso de aguas residuales con tratamiento secundario y doméstico para la irrigación por un sistema de goteo sub-superficial y no superficial del efluente y lo compararon con una irrigación por goteo sub-superficial aplicando agua dulce. La distribución del agua por aspersión durante la germinación produjo ligeras variaciones en el crecimiento de la planta, estas variaciones desaparecieron cuando se comenzó la irrigación por goteo sub-superficial. De las mazorcas se analizaron los granos y las hojas, donde se encontró que estás últimas son las más susceptibles a contaminación bacteriana que los granos. La más alta contaminación fue detectada en la irrigación por goteo no superficial y la contaminación del maíz control se pudo deber a los campos adyacentes. En los suelos se detectó la mínima concentración de coliformes totales bajo las siguientes condiciones para el tratamiento sus-superficial cercana a la superficie y en la porción seca de la zona de las raíces y a 30 cm de profundidad y a una distancia de la planta de 1,92 m. En el mismo año, Vaz de Costa y colaboradores (1991) evaluaron la contaminación residual en lechugas con irrigación por aspersión de un efluente de una planta de

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filtración por goteo, comprando con lechugas del mercado de la localidad y a los estándares de la ICMSF (1974) (>105) coliformes fecales. Los estudios indicaron, inicialmente, altos niveles de bacterias fecales, pero después del cese de la irrigación, las condiciones climáticas restringidas, es suficiente para descontaminarlas en los mercados locales, donde por ejemplo, salmonella después de cinco días no se pudo detectar. La alta población inicial de coliformes fecales decrece al principio, pero su contaminación residual persiste en niveles considerablemente altos. Coliformes fecales o E. Coli, decrecen continuamente después de cesar la irrigación, hasta el séptimo día, las bacterias sobrevivientes persisten a los mismos niveles hasta el término del experimento. Fasciolo y colaboradores en el 2000, realizaron un estudio en los cultivos de riego en Argentina con efluentes domésticos tratados, para evaluar el potencial fertilizante y la aceptación de verduras crudas (ajo y cebolla) regadas con las mismas. Se compararon tres tratamientos en 10 bloques al azar; utilizando como aguas de riego el efluente doméstico, agua de perforación con y sin fertilización. Se determinó el rendimiento de cultivo y la calidad microbiológica de las verduras (Salmonella y E. Coli) varias veces a partir de la cosecha y durante el periodo de secado del cultivo. Para la calificación sanitaria para el consumo, el riego con efluente se comportó como una fertilización nitrogenada aumentando el rendimiento del ajo y la cebolla en 10% y 15%, respectivamente. La aceptabilidad para el consumo del ajo se obtuvo luego de la limpieza de tierra y raíces a los 90 días de la cosecha. La cebolla fue limpiada en el momento de la cosecha y la aceptabilidad se obtuvo a los 55 días. En el momento de la cosecha, ni el cultivo regado con el efluente, ni el regado con el testigo obtienen la calificación de aceptable. En México, Cortés 1988, determinó el comportamiento de las bacterias indicadoras, bacterias, huevos de helmintos y quistes de protozoarios patógenos o potencialmente patógenos al hombre, en cuatro presas y un canal de riego, de aguas residuales crudas utilizadas en riego agrícola. Los coliformes fecales superaron en todas las estaciones el nivel deseado de 1000/100 ml, al igual que pseudomonas, estreptococos, Salmonella y Shigella. Los huevos de helmintos y quistes de protozoarios fueron también altos. Cifuentes y colaboradores en 1994, hicieron un estudio del impacto a la exposición ocupacional al riego con aguas residuales en el Valle del Mezquital, México. Cuyo objetivo fue, evaluar la permanencia de enfermedades diarreicas e infecciones intestinales, mediante encuestas. Donde encontraron que el riesgo de infección por Ascaris y Entamoeba es del 95% y un porcentaje igual, en niños menores de cinco años. Si los efluentes finales contienen aún una gran fracción de estos patógenos, ellos significarán un riesgo a la salud pública (Feachmen et. al. 1983). Entre los cultivos regados con efluentes, los vegetales son los más vulnerables a la contaminación (Asano y Tchobanoglous, 1991; Armon and Shelef, 1991, Armon et. al. 1994). Los vegetales que generalmente se consumen crudos (sin cocer) o con ricos aderezos (lo que causa

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recrecimiento de algunas bacterias patógenas) son la principal amenaza para los humanos (Shelef, 1991). La importancia de los criterios microbiológicos y parasitológicos para el reúso de aguas tratadas ha sido enfatizada repetidamente (Shelef, 1990; Engelbert Report, 1985; WHO, 1989). A pesar de que algunas recomendaciones microbiológicas basadas en datos epidemiológicos han sido establecidas para aguas residuales no tratadas (Shuval et. al. 1986; Stein y Swarzbrod, 1990) existe aún la necesidad de definir los criterios de la calidad requerida del efluente para irrigación de cultivos no restringidos. En ese sentido, Armon (1994) sugiere la necesidad de tratar los efluentes a un grado tal que no se detecte contaminación residual en los vegetales y frutas que se consumen crudos. 4.2.1 Producción de hortalizas En México, en los últimos años las hortalizas han cobrado un auge sorprendente desde el punto de vista de la superficie sembrada, y en el aspecto social debido a la gran demanda de mano de obra y a la captación de divisas que generan, sin embargo, si se observa desde el ángulo de la dieta alimenticia del mexicano este factor es casi nulo, debido al desconocimiento de la gran cantidad de hortalizas que se pueden explotar en el país. También, sucede que cuando se les conoce se ignoran sus propiedades nutritivas. En México las principales regiones agrícolas están establecidas en los estados de Sonora, Guanajuato, Baja California, Veracruz, Michoacán, Sonora, Tamaulipas, Morelos, Nayarit, Jalisco, Colima y Guerrero. De la producción total se destina el 80% al abasto interno, el 14% para exportación y el 6% para la industria y usos diversos. Aproximadamente el 4% de la superficie sembrada es de hortalizas, y éstas representan el 10% de la producción agrícola nacional. México presenta la ventaja de que durante todo el año se producen hortalizas, siendo el ciclo de invierno el que representa una ventaja, ya que se pueden producir cualquier tipo de hortalizas de fruto para los países donde el invierno representa una limitante por las bajas temperaturas. En este caso en particular las hortalizas en estudio fueron cebolla, lechuga, rábano y cilantro. 4.2.2 Metodología De acuerdo a los antecedentes antes descritos el objetivo principal de esta investigación se centró en identificar la contaminación microbiológica residual en cultivos de hortalizas de bulbo y hoja regados con diferentes calidades de agua residual bajo condiciones de invernadero, además, del impacto en su productividad.

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a) Invernadero Por lo anterior fue necesario construir un invernadero tipo túnel con estructura y arcos de PTR calibre 14 y cubierta de plástico con estabilizador de rayos UV, cortinas enrollables y malla antivirus, con dimensiones exteriores de 19x7x2.50 m (Foto 4.3). Al interior del invernadero se cuenta con doce camas de 1 metro de ancho por 5 de largo y de 1 de altura, distribuidas en lotes de cuatro, el suelo está cubierto con malla de polipropileno para evitar el crecimiento de malezas (Foto 4.4). La temperatura al interior del invernadero se regula por medio de un sistema de cinco recirculadores de aire, operados por medio de un controlador de encendido/apagado de acuerdo al valor fijado de temperatura (Foto 4.5). Para el abastecimiento de las diferentes calidades de agua, se utilizaron seis tanques con una capacidad de 1000 litros cada uno. Cada tanque alimenta a dos camas mediante tuberías de PVC hidráulico. Al pie de la cama, la tubería se bifurca para regar cada uno de los surcos. El gasto determinado para cada riego, se aforó volumétricamente en cada una de ellas, aplicándose como riego rodado (Diagrama 4.3). Cada cama o unidad experimental fue rellenada con 30 cm de suelo virgen o sin haber sido regado previamente con aguas residuales crudas o tratadas. La preparación de las unidades experimentales, fue tipo cama melonera a fin de evitar el contacto directo del producto comestible con el agua de riego. Las dimensiones de la misma fueron de 0.70 x 4.80 x 0.30 metros, siendo la base menor de la misma de 0.20 m.

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Foto 4.3 Invernadero de la PTAR del IMTA

Foto 4.4 Distribución y forma de las camas del invernadero

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Foto 4.5 Control de temperatura dentro del invernadero

Diagrama 4.3 Alimentación de las diferentes calidades del agua al invernadero

Calidad de aguaI. Pozo IV. Efluente terciarioII. Pozo + fertilizante V. Efluente secundario s/desinfecciónIII. Efluente secundario c/desinfección VI. Agua cruda

IV

IV

V

V

I

I

II

II������������������������������������

������������������������������������������������������������

Entrada

III

III

VI

VI

Tanques de almacenamiento de agua

Cama de cultivo 4

I II III IV V VI

CC9

CC10

CC11

CC12

CC5

CC6

CC7

CC8

CC1

CC2

CC3

225

b) Diseño de cultivos El arreglo de las hortalizas que se obtuvo de acuerdo al diseño experimental se muestra en el Diagrama 4.4.

Diagrama 4.4 Distribución de hortalizas en las camas de cultivo

c) Análisis de agua y fruto Antes de iniciar la siembra se realizó un análisis de tierra con el objetivo de establecer si era necesario una fertilización, así como los químicos ha emplear y sus cantidades. Análisis bacteriológicos Estos se realizaran mediante la identificación de coliformes totales y Escherichia coli utilizando la tecnología del sustrato cromogénico específico (procedimiento CATMPB6-02). Una vez preparadas las camas de cultivo se tomaran muestras de tierra para establecer una posible contaminación bacteriológica, y por lo tanto, si era necesario realizar una desinfección previa al periodo de cultivo. Durante el periodo de cultivo se realizó al menos tres muestreos de los seis tipos de agua empleados, para posteriormente establecer su impacto bacteriológico en los frutos.

III III

VI VI

IV IV

V V

I I II II

Tipo de aguaI. PozoII. Pozo + fertilizanteIII. Efluente secundario c/desinfección IV. Efluente terciarioV. Efluente secundario s/desinfecciónVI. Agua cruda

Camas de cultivo

0.4 m

Vista de planta

0.3 m 0.4 mVista transversal

1 m

1 2 3 4

Código de arreglo de cultivos

4.8 m

0.8 m

1. Cebolla 2. Rábano 3. Lechuga 4. Cilantro

Tierra de cultivo

226

Las muestras de hortalizas se colectaron al menos dos días antes de la fecha establecida para su cosecha, con la finalidad de poder repetir algún análisis que proporcionara algún resultado que mostrara una desviación de lo esperado y que pudiera ser significativo para el desarrollo de la investigación. La colecta de frutos se realizó aleatoriamente, de tal forma que proporcionó 500g de muestra, cantidad suficiente para realizar el análisis. Para el análisis del agua de enjuague se pesaron 150 g de la hortaliza y se enjuagó con agua estéril, la cual se recogió en un vaso de precipitado también estéril. Con esta agua se realizaron diluciones de 10 –1 a 10-4 para su análisis y además se realizó otro sin dilución. Para el fruto, se licuaron 20 g de éste por espacio de 2 minutos, esto en un vaso previamente esterilizado. El producto se retiró y se enjuagó y diluyó en 180 ml de agua estéril. Se realizaron diluciones de 10 –1 a 10-3 para su análisis y otra sin dilución Análisis de calidad de agua Estos se realizaron mediante la identificación de nitrógeno, fósforo, demanda química y bioquímica de oxígeno, los cuales representaron los nutrientes que requerían los cultivos. Durante el periodo de cultivo se realizaron al menos tres muestreos de los seis tipos de agua empleados, para posteriormente establecer su impacto en la productividad de los frutos. 4.2.3 Resultados Los resultados se presentan de acuerdo como se fueron obteniendo, esto es, de acuerdo al desarrollo de la investigación. a) Análisis de suelo Bacteriológico El 5 de junio del 2003 se llevó a cabo un muestreo de suelo para conocer su calidad bacteriológica y establecer si era necesario realizar una desinfección de la misma. Las muestras fueron compuestas, de tal manera que la uno incluía tierra de las camas 1 a 6, y así sucesivamente. Los resultados obtenidos son los siguientes.

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Tabla 4.4 Resultados bacteriológicos de tierra (1)

MUESTRA Coliformes T. (NMP/100 ml)

E. coli (NMP/100 ml)

Muestra 1 246 000 20Muestra 2 512 000 41

La presencia de E. Coli, bacterias de origen fecal, indican un riesgo de contaminación para los cultivos, lo que puede impactar en el desarrollo de la investigación, por lo que se procedió a desinfectar la tierra. Para tal efecto, se utilizó Busan 1020, del cual se diluyeron 500 ml en 24 litros de agua. La desinfección se realizó de la siguiente manera: - La tierra se humedeció totalmente. - La solución de 24.5 litros se regó en una cama. - La cama se cubrió con un plástico por espacio de tres días. - Después de transcurrido el periodo anterior nuevamente se humedeció la tierra. - Las camas de cultivo quedaron listas para la siembra. El 19 de agosto del 2003 se llevó a cabo un segundo muestreo de suelo y las muestras fueron compuestas, de tal manera que la uno incluía tierra de las camas 1 a 3, y así sucesivamente. Los resultados obtenidos son los siguientes.

Tabla 4.5 Resultados bacteriológicos de tierra (2)

MUESTRA Coliformes T. (NMP/100 ml)

E. coli (NMP/100 ml)

Muestra 1 4100 0Muestra 2 3100 0Muestra 3 980 0Muestra 4 4100 0

Aunque los resultados muestran la ausencia del la bacteria E. Coli , existe presencia de otro tipo de bacterias, las cuales pueden ser Citrobacter y/o Enterobacter que son ubicuas, esto es, no son de origen fecal, y su presencia se debe básicamente por manejo de la muestra o por el propio ambiente, y por tanto no representan un foco de infección. Nutrientes La tierra de las camas de cultivo (1 a 8, 11 y 12) se fertilizaron cada una con sulfato de amonio, sulfato de potasio y superfosfato de calcio, de acuerdo a la siguiente relación 280, 168 y 8.4 g respectivamente. Es conveniente aclarar que las camas 9 y 10 que son regadas con agua de pozo, están consideras en el diseño experimental sin fertilizante. Esta se realizó después de la germinación, esto fue el 25 de septiembre del 2003.

228

b) Calidad del agua Como se planteó en la metodología se realizaron tres muestreos del agua que se empleó en la investigación, mediante los cuales se pretendía conocer la calidad bacteriológica y química (nutrientes) de la misma. Los resultados se muestran a continuación (tabla 4.6).

Tabla 4.6 Resultados Bacteriológicos y químicos del agua en estudio

Tipo de agua

C.T.

(NMP/100 ml)

E. coli (NMP/100 ml)

DQO (mg/L)

DBO5

(mg/L) N-NH3 (mg/L)

N-NO2+NO3 (mg/L)

P Total (mg/L)

Fecha de muestreo 29/09/2003 I 100 000 10 000 25,48 4 0,28 4,54 II 408 155 12,74 5 0,24 3,98 III 310 000 1 830 19,11 5 0,22 4,34 IV 689 0 6,37 9 0,39 2,36 V 200 000 2 810 14,02 9 0,23 4,27 VI 457 000 318 000 25,48 21 1,79 0,04

Fecha de muestreo 23/10/2003 I 221 63 1,39 1 II 435 216 5,38 0 III 536 000 310 000 21,5 5 IV 5 040 2 310 27,51 6 V 1 550 000 866 000 22,14 5 VI 9 060 000 4 410 000 38,53 20,33

Fecha de muestreo 25/11/2003 I 10 10 1 0 1,06 0,27II 10 0 1 0 0,71 0,28III 100 000 100 000 8,66 1 1,05 3,03IV 563 100 6,19 2 0,52 2,48V 17 300 5 200 8,66 3 1,6 3,08VI 35 400 13 400 24,75 18 12,62 2,41

De los resultados anteriores es importante destacar dos cosas: primero, la calidad bacteriológica y química del agua de pozo con y sin fertilizante debería ser, si no excelente, si buena, esto es, existe la presencia de moderada a baja de E. coli , de DQO y DBO en los dos primeros muestreos. Esto llevó a la conclusión de que en los respectivos tanques se contaminaba el agua, por lo que nuevamente fueron lavados y desinfectados. Los resultados del tercer muestreo indicaron casi la ausencia de E. coli y DQO, así como una concentración de cero en DBO. Segundo, la falta de resultados de los parámetros N-NH3, N-NO2+NO3 y de fósforo total y fue debido a fallas constantes que se tuvieron con el equipo que analiza este tipo de parámetros. Sin embargo, realizando un análisis global de los resultados, finalmente éstos

229

muestran la tendencia esperada de acuerdo a la calidad de agua. Así, el efluente terciario (IV) que es la salida de la planta de tratamiento del Instituto, es el que presentó valores medios en relación a los parámetros analizados, el agua cruda y del sedimentador secundario (VI y V) que no tienen desinfección y no están tratadas o parcialmente tratadas, presentaron concentraciones altas, caso contrario en relación al agua que proviene de pozo. c) Calidad bacteriológica de los frutos En la tabla 4.7 se presentan los resultados obtenidos de los análisis bacteriológicos realizados a las hortalizas en estudio. Como se planteó en la metodología se realizaron análisis por duplicado al agua de enjuague y al fruto.

Tabla 4.7 Resultados bacteriológicos de las hortalizas

ENJUAGUE LICUADO MUESTRA C.T. (NMP/100

ml) E. coli

(NMP/100 ml) C.T.

(NMP/100 ml) E. coli

(NMP/100 ml) Rábano

I 798 050 0 11 670 0II 1 255 700 0 10 770 0III 109 300 0 31 750 0IV 54 050 0 32 750 0V 765 000 10 164 300 0VI 183 400 10 210 53 570 0

Cilantro I 47 800 0 92 000 0II 54 000 0 28 450 0III 9 580 000 5 951 500 0IV 1 060 500 0 108 500 0V 9 395 000 50 942 500 0VI 12 100 000 2 650 765 000 54

Lechuga I 12 229 000 0 31 450 0II 13 150 000 2 19 350 0III 1 529 000 0 14 955 0IV 477 500 9 152 500 0V 1 750 850 10 250 0VI 13 825 000 9 75 200 0

Cebolla I 12 400 000 42 14 000 0II 15 300 000 0 20 400 0III 19 800 000 345 550 0

230

ENJUAGUE LICUADO MUESTRA C.T. (NMP/100

ml) E. coli

(NMP/100 ml) C.T.

(NMP/100 ml) E. coli

(NMP/100 ml) IV 24 200 000 956 8 575 0V 24 200 000 1 670 2 420 000 0VI 3 950 000 1 730 2 000 0

Es importante aclarar que las hortalizas en estudio generalmente se consumen crudas y de acuerdo a los resultados anteriores es conveniente realizar un buen lavado y por consiguiente una desinfección de las mismas, debido a que existe presencia de la bacteria E. coli en el agua de enjuague, principalmente en la lechuga y la cebolla. Sin embargo, los frutos en si son seguros bacteriológicamente, ya que no existe presencia de E. coli, aun en aquellas regadas con agua residual cruda o tratada sin desinfección, a excepción del cilantro donde se presentó una concentración de 50 NMP/100 ml de E. coli, al ser regado con agua de tipo VI. d) Productividad En las tablas 8 a 11 se muestra el número de frutos obtenidos por cama de cultivo relacionada con el tipo de agua, así como el peso promedio. Además, para el rábano y la cebolla se reporta con follaje y sin él. Rábano El rábano se sembró, el 5 de septiembre de 2003, en línea. Esto es, se trazaron líneas a lo largo de la cama con una separación de 10 cm, y sobre ésta se colocó la semilla a una distancia de 5 cm entre cada una y a una profundidad aproximada de 5 mm (Foto 4.6). La cosecha se realizó entre los días 9 a 12 de octubre, en la cual se pesó cada rábano individualmente con y sin follaje y se contó el número de frutos obtenido por cada cama (Foto 4.7). Los resultados se muestran en la tabla 4.8. Foto 4.6 Siembre de rábano

231

Foto 4.7 Rábano

Tabla 4.8 Resultados del cultivo de rábano

Tipo de Número de Peso total (g) Peso (g) Agua/cama Frutos con follaje sin follaje prom/rábano

I-9 109 7300 4020 36,9I-10 128 6410 3885 30,4II-11 123 754 4075 33,1II-12 130 7685 3870 29,8III-5 94 5290 2820 30,0III-6 97 6050 3420 35,3IV-7 115 6755 4075 35,4IV-8 107 6510 3225 30,1V-1 118 9215 4320 36,6V-2 105 8845 4405 42,0VI-3 106 8175 4075 38,4VI-4 117 9990 4870 41,6

De acuerdo a lo anterior las camas que fueron regadas con agua de pozo y fertilizante (II) fueron las que proporcionaron el mayor número de frutos, sin embargo, también fueron las de menor peso promedio por rábano, como lo muestra la gráfica 4.1. En esta misma, se puede observar que las camas regadas con agua residual cruda y la que proviene de sedimentador secundario (ambas sin desinfección) proporcionaron los mayores valores de peso, esto es 40 y 39.3 g/ rábano respectivamente. Estos tipos de agua son de las que mayor concentración de nitrógeno y fósforo presentan, lo cual sugiere además, que no importa la forma en que esté el nitrógeno, ya que de igual forma será aprovechado.

232

En relación al agua del tipo IV, que es la de interés para la investigación, se pudo establecer que estuvo en promedio con los restantes tipos de agua (32.8 g/rábano).

Gráfica 4.1 Peso promedio de rábano obtenido por tipo de agua Cilantro Al igual que el rábano, el cilantro se sembró el 5 de septiembre en forma de boleo (Foto 4.8).

Foto 4.8 Siembra de cilantro

33,6

31,4

32,6 32,8

39,3

40,0

30,0

32,0

34,0

36,0

38,0

40,0

42,0G

RA

MO

S/R

ÁB

AN

O

I II III IV V VI

TIPO DE AGUA

233

La cosecha se realizó los días 17 y 18 de octubre. Se midió la altura que alcanzó el cilantro en 3 puntos: a la izquierda, al centro y a la derecha de la cama. Se realizó un solo manojo y se pesó. Los resultados se muestran en la tabla 4.9.

Foto4.9 Cilantro Los resultados son algo contradictorios, ya que las camas que fueron regadas con agua de pozo sin fertilizante (I) fueron las que proporcionaron la mayor cantidad de cilantro (3247.5 g) así como la mayor altura, como lo muestra la gráfica 4.2. En esta misma, se puede observar que las camas regadas con agua residual cruda (VI), la que proviene de sedimentador secundario (V) (ambas sin desinfección) y la del efluente terciario (IV) proporcionaron pesos menores a los seis kilos, esto es 5.61, 5.07 y 5.25 Kg respectivamente. Las cuales presentan las mayores concentraciones de nitrógeno y fósforo.

234

Tabla 4.9 Resultados del cultivo de cilantro

Tipo de Altura (cm) Peso Agua/cama Izquierda Centro Derecha (g)

I-9 34 45 40 3945I-10 34 37 35 2550II-11 28 37 27 2615II-12 36 38 36 3435III-5 35 35 34 3310III-6 33 40 36 3010IV-7 30 37 30 2230IV-8 30 38 30 3020V-1 30 40 38 3220V-2 28 36 30 1850VI-3 33 40 40 3610VI-4 33 38 35 2000

Gráfica 4.2 Peso de cilantro obtenido por tipo de agua

6495

60506320

52505070

5610

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

GR

AM

OS

I II III IV V VI

TIPO DE AGUA

235

Lechuga La lechuga se transplantó el 20 de octubre en línea. Esto es, se trazaron dos líneas a lo largo de la cama con una separación de 40 cm, y sobre ésta se colocó la semilla a una distancia de 25 cm entre cada una y a una profundidad aproximada de 5 mm (Foto 4.10).

Foto 4.10 Siembra de lechuga La cosecha se realizó el día 10 de diciembre de 2003, en la cual se pesó cada lechuga individualmente y se contó el número de frutos obtenido por cada cama. Los resultados se muestran en la tabla 4.10.

Foto 4.11 Lechuga

236

Tabla 4.10 Resultados del cultivo de lechuga

Tipo de Número de Peso Peso (g) Agua/cama Frutos (g) prom/lechuga

I-9 5 1830 366,0I-10 5 2300 460,0II-11 6 3090 515,0II-12 5 2500 500,0III-5 5 3940 788,0III-6 5 3175 635,0IV-7 6 2990 498,3IV-8 4 2100 525,0V-1 6 4865 810,8V-2 5 3356 671,2VI-3 6 3805 634,2VI-4 5 2962 592,4

Los resultados que se muestran en la tabla anterior revelan que la lechuga requiere de nutrimentos para desarrollarse, y en las que más existen son la III, V y VI, que fueron en las que se obtuvieron los frutos de mayor peso promedio, a saber 711, 741 y 613 g. Al contrario de estos resultados las aguas de pozo, aun con fertilizante, y la que proviene del tratamiento terciario fueron las que proporcionaron lechugas con un peso entre 400 y 500 g, existiendo una diferencia de hasta 300 g con las primeras. Es importante notar, que si el nitrógeno esta presente como nitratos y en concentraciones mayores se favorece el crecimiento de esta hortaliza, caso comparativo entre las aguas de tipo III y V con la VI (Gráfica 4.3). Sin embargo, la disposición del nitrógeno como amoniacal queda como un punto intermedio en productividad (Gráfica 4.3). Por lo tanto, es recomendable que el agua contenga nitrógeno y más importante que esté en forma de nitratos.

237

Gráfica 4.3 Peso promedio de lechuga obtenido por tipo de agua Cebolla La cebolla se trasplantó el 5 de septiembre de 2003 en línea. Esto es, se trazaron líneas a lo largo de la cama con una separación de 10 cm, y sobre ésta se colocó la plantula a una distancia de 10 cm entre cada una, cubriendo en su totalidad el pequeño bulbo blanco (Foto 4.12). La cosecha se realizó el día 24 de diciembre (Foto 4.13), en la cual se pesó cada cebolla individualmente con y sin rabo y se contó el número de frutos obtenido por cada cama. Los resultados se muestran en la tabla 4.11.

413,0

507,5

711,5

511,7

741,0

613,3

400,0

450,0

500,0

550,0

600,0

650,0

700,0

750,0

GR

AM

OS/

LEC

HU

GA

I II III IV V VI

TIPO DE AGUA

238

Foto 4.12 Transplante de plantula de cebolla

Foto 4.13 Cebolla

239

Tabla 4.11 Resultados del cultivo de cebolla

Tipo de Número de Peso (g) Peso (g) Agua/cama Frutos con rabo sin rabo diferencia prom/cebolla

I-9 39 10195 4235 5960 108,6I-10 41 10400 3415 6985 83,3II-11 40 11760 3375 8385 84,4II-12 44 11715 3785 7930 86,0III-5 39 11710 4015 7695 102,9III-6 39 12325 3395 8930 87,1IV-7 20 5535 1425 4110 71,3IV-8 41 11605 3338 8267 81,4V-1 33 11035 4040 6995 122,4V-2 43 12571 3520 9051 81,9VI-3 26 8295 2640 5655 101,5VI-4 42 10950 2965 7985 70,6

Nuevamente la presencia de nitrógeno como nitratos se refleja en el cultivo de cebolla, ya que el agua de tipo III y V proporcionaron las mayores pesos promedio por cebolla, 95 y 102.1 g (Gráfica 4.4), sin embargo, se observa que el agua de pozo sin fertilizante también proporcionó un fruto de 95.9 g.

Gráfica 4.4 Peso promedio de cebolla obtenido por tipo de agua

95,9

85,2

95,0

76,3

102,1

86,1

70,0

75,0

80,0

85,0

90,0

95,0

100,0

105,0

GR

AM

OS/

CEB

OLL

A

I II III IV V VI

TIPO DE AGUA

240

En términos generales y de acuerdo a la gráfica 4.5 se puede establecer que conforme la calidad del agua empeora la productividad de la lechuga y del rábano se incrementa, sin embargo, la del cilantro y la cebolla disminuye. En un análisis más detallado se ordenaron los valores de productividad de cada fruto del mayor al menor (Tabla 4.12) y se les asignó un valor, esto es, 10 para el mayor, 9 para el siguiente y así sucesivamente hasta 5 para el menor (Tabla 4.13). Después se agruparon en frutos de bulbo (rábano y cebolla) y de hoja (lechuga y cilantro) y finalmente se sumaron los puntos (Tabla 4.14). Los resultados de este análisis se visualizan mejor en las gráficas 4.6 a 4.8.

Gráfica 4.5 Productividad por tipo de agua de los cuatro cultivos

0,0

500,0

1000,0

1500,0

2000,0

2500,0

3000,0

3500,0

I II III IV V VITIPO DE AGUA

GR

AM

OS

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

GR

AM

OSCilantro

LechugaRábanoCebolla

241

Tabla 4.12 Jerarquía del tipo de agua de acuerdo a la producción

Tipo de agua Rábano Tipo de

agua Cebolla Tipo de agua Lechuga Tipo de

agua Cilantro

VI 40,0 V 102,1 V 741,0 I 3247,5V 39,3 I 95,9 III 711,5 III 3160,0I 33,6 III 95,0 VI 613,3 II 3025,0

IV 32,8 VI 86,1 IV 511,7 VI 2805,0III 32,6 II 85,2 II 507,5 IV 2625,0II 31,4 IV 76,3 I 413,0 V 2535,0

Tabla 4.13 Asignación de valores al tipo de agua de acuerdo a la producción

Tipo de

agua Rábano Tipo de agua Cebolla Tipo de

agua Lechuga Tipo de agua Cilantro

VI 10,0 V 10,0 V 10,0 I 10,0V 9,0 I 9,0 III 9,0 III 9,0I 8,0 III 8,0 VI 8,0 II 8,0

IV 7,0 VI 7,0 IV 7,0 VI 7,0III 6,0 II 6,0 II 6,0 IV 6,0II 5,0 IV 5,0 I 5,0 V 5,0

Tabla 4.14 Subtotales y totales de puntos de acuerdo al tipo de agua

Tipo de agua

Hort. De bulbo

Tipo de agua

Hort. De hoja

Tipo de agua Total

V 19,0 III 18,0 V 34,0I 17,0 I 15,0 I 32,0

VI 17,0 V 15,0 III 32,0III 14,0 VI 15,0 VI 32,0IV 12,0 II 14,0 II 25,0II 11,0 IV 13,0 IV 25,0

242

Gráfica 4.6 Puntos por tipo de agua en hortalizas de bulbo En la gráfica 4.6 se puede observar que los tipos de agua V y VI, los cuales tenían la mayor concentración de nutrientes, son ideales para el cultivo de hortalizas, tales como rábano y cebolla. Además, compiten en productividad con un agua de tipo I (agua de pozo), por lo que se puede establecer que ésta bien puede ser sustituida por una agua residual tratada, y así disminuir su manda sin afectar la productividad. En relación a las hortalizas de hoja (lechuga y cilantro) se observó que si se cuenta con un agua de mejor calidad puede mejorar su productividad, como es el caso del agua que provienen del sedimentador secundario con desinfección química (agua tipo III) (Gráfica 4.7) y de igual manera que en la gráfica 4.6, el agua de tipo I, V y VI, proporcionan un buen rendimiento, por lo que nuevamente se puede establecer que el agua de pozo puede ser sustituida por una agua residual tratada, y así disminuir su manda.

10,0

11,0

12,0

13,0

14,0

15,0

16,0

17,0

18,0

19,0

PUN

TOS

V I VI III IV II

TIPO DE AGUA

243

Gráfica 4.7 Puntos por tipo de agua en hortalizas de hoja

Gráfica 4.8 Puntos por tipo de agua en hortalizas

Sumando los puntos de los análisis anteriores (Gráfica 4.8) se ratifica lo establecido en los dos párrafos anteriores. Se puede obtener una buena productividad de hortaliza con agua de pozo o proveniente de un tratamiento secundario con o sin desinfección, puntualizando

20,0

22,0

24,0

26,0

28,0

30,0

32,0

34,0

PUN

TOS

TOTA

LES

V I III VI II IV

TIPO DE AGUA

10,0

11,0

12,0

13,0

14,0

15,0

16,0

17,0

18,0

PUN

TOS

III I V VI II IV

TIPO DE AGUA

244

solo una cosa, y es que la disposición de nitrógeno debe ser en forma de nitratos y finalmente reafirmando que el agua residual tratada pude sustituir al agua de pozo y así disminuir su manda sin afectar la productividad. En la tabla 4.15 se presenta a manera de ejercicio, y solo para corroborar lo anterior, la productividad en toneladas por hectárea obtenida por cada tipo de agua, observándose que no existe una diferencia en el comportamiento en relación al peso promedio obtenido por fruto, salvo en el rábano en donde el agua de tipo II pasa del lugar sexto al tercero.

Tabla 4.15 Productividad en Ton/Ha

Tipo de agua Rábano Tipo de

agua Cilantro Tipo de agua Lechuga Tipo de

agua Cebolla

VI 55,91 I 40,59 V 9,26 V 47,81V 54,53 III 39,50 III 8,89 I 47,25II 49,66 II 37,81 VI 7,67 III 46,31I 49,41 VI 35,06 IV 6,40 VI 44,75

IV 45,63 IV 32,81 II 6,34 II 35,03III 39,00 V 31,69 I 5,16 IV 29,77

245

Conclusiones 1. Fue necesario desinfectar el suelo al existir presencia de E. coli. 2. Es conveniente realizar un buen lavado y por consiguiente una desinfección de las

hortalizas, si éstas son consumidas en crudo, debido a que existe presencia de la bacteria E. coli en el agua de enjuague, principalmente en aquellas que fueron regadas con agua cruda o del sedimentador secundario sin desinfección.

3. Los frutos de la lechuga, el rábano y la cebolla son seguros bacteriológicamente, ya que

no existe presencia de E. coli, aun en aquellas regadas con agua residual cruda o tratada sin desinfección.

4. El cilantro como fruto, presentó una concentración de 50 NMP/100 ml de E. coli, al ser

regado con agua de tipo VI, sin embargo, es seguro en los demás tipos de agua. 5. En términos generales se puede establecer que conforme la calidad del agua empeora

la productividad de la lechuga y del rábano se incrementa, sin embargo, la del cilantro y la cebolla disminuye.

6. Los tipos de agua V y VI, los cuales tienen la mayor concentración de nutrientes, son

ideales para el cultivo de rábano y cebolla. 7. En relación a la lechuga y el cilantro se observó que si se cuenta con un agua de mejor

calidad se puede mejorar su productividad, como es el caso del agua que provienen del sedimentador secundario con desinfección química.

8. La productividad de las hortalizas en estudio es afectada por la concentración y estado

de los nutrientes, en especial la del nitrógeno, el cual debe estar en forma de nitratos 9. La productividad de hortaliza es equiparable entre las aguas de pozo o proveniente de

un tratamiento secundario con o sin desinfección. 10. El agua residual tratada pude sustituir al agua de pozo y así disminuir su manda sin

afectar la productividad.

246

Autoevaluación Instrucciones: Lea cuidadosamente cada una de las preguntas y responda en forma breve y precisa. 1. ¿Cuáles son las normas mexicanas en las que se establece la calidad del agua para su reúso? 2. ¿Cuáles son los términos generales utilizados para designar los diferentes grados de tratamiento? 3. ¿Cuáles son las condiciones del ciclo de aireación que proporcionan una remoción del 90% del nitrógeno total? 4. ¿Con qué tipo de agua se obtuvo el mayor rendimiento agronómico de las cuatro hortalizas? 5. ¿Qué información proporcionó la ausencia de E. coli en muestras de cultivos regados con agua tratada bajo condiciones controladas?

247

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