Tratamiento de Aguas Residuales

vol_LXII(1)

analescientficosJulio - Setiembre 2005Volumen: LXIIPublicacin de La Universidad Nacional Agraria La MolinaEditor: Hugo Vega Cadima [email protected] AGRARIATelf.: 349-5647 anexo: 190Apartado: 456, Lima 100.Los artculos publicados son de entera responsabilidad de sus autores. Se permite la reproduccin parcial siempre y cuando se cite la fuentey se enve a la editorial un ejemplar de la publicacin que incluye el texto reproducido de Anales Cientficos N 60AUTORIDADES UNIVERSITARIASLuis Katsumi Maezono YamashitaRECTORVctor Guevara CarrascoVICERRECTOR ACADEMICOLuis Antonio Briceo BerruVICERRECTOR ADMINISTRATIVODECANOSLorenzo Miguel Hurtado LeoAGRONOMIAClara Figueroa CornejoCIENCIASHctor Enrique Gonzles MoraCIENCIAS FORESTALESVctor Manuel Maehara OyataECONOMIA Y PLANIFICACINMarcial Ibo Silva JamesINDUSTRIAS ALIMENTARIASJos Calle MaravINGENIERIA AGRICOLALuis Alfredo Icochea SalasPESQUERIAArmando Enrique Alvarado MalcaZOOTECNIACarmen Velezmoro SnchezDIRECTOR EPGANALES CIENTIFICOSCONTENIDO:JOSE VALENTIN PALACIOS Z., GUILLERMO AGUIRRE. Y. BRAULIO LA TORRE M.Absorcin peridica de nutrientes por el cultivo de cebolla(allium cepa l.) Roja Arequipea bajo diferentes sistemasde fertilizacin en un entisol de la Costa Paramonga.................................... 1ROSA MIGLIO TOLEDOSistemas de tratamiento de aguas residualescon el uso de plantas acuticas.................................................................... 12LUIS ESPINO VARGAS , WALTER APAZA TAPIAReaccin de quince cultivares de tomatea meloidogyne incognita en invernadero........................................................ 25MILAGROS CHANG LA ROSA, MARIL HOYOS ROJAS, ALFREDO RODRGUEZ DELFN.Comparacin del crecimiento de tres variedades de lechugaresistentes al bolting, cultivadas en dossistemas hidropnicos................................................................................. 36ROSA MIGLIO TOLEDO, IVN SOTERO LAYNESComparacin del comportamiento de dos pantanos artificialesde diferente flujo utilizando phragmites australis (carrizo)................................ 44ROBERTO UGS Y JESS CALDASInfluencia de la densidad de siembra en la productividad de dosespecies del gnero Amaranthus como cultivos horticolas.............................. 56LIA RAMOS FERNANDEZAdaptacin del metodo de Tennant para estimar caudal ecolgicoaplicado al ro Caplina - Tacna...................................................................... 67GILBER RAMREZ CALDERN, MOISS ACEVEDO MALLQUE, MANUEL CHAVESTA CUSTODIO.Caractersticas anatmicas y propiedades fsico-mecnicasde la Iriartea Deltoidea Ruiz & Pavn de la provincia deQuillabamba - Cuzco................................................................................... 82ANTONIO R. SILVA MUOZ, LIZARDO VISITACIN FIGUEROA.Degradacin fotocataltica del Azo colorante Azul 71del efluente textil sobre uv/tio ...................................................................... 92PEDRO JULCA MARTNEZ; JUAN JUSCAMAITA MORALES; JOS CADILLO CASTRO.Uso de los microorganismos efectivos (em) para reducirla produccin de amoniaco en heces de cerdos en recria ............................... 101JSSICA RODRGUEZ LPEZEl papel de los padres en la formacin del hbito lector de los hijos a partir de una investigacin en sectoresmedios de Lima ........................................................................................BLANCA LUZ LAINES LOZANOEvaluacin de los costos de la calidad en un laboratoriode anlisis qumico de concentrados de minerales ........................................ 133GILBER TITO LOAYZADiagnstico de la comunidad rural del distrito de Saisaen saneamiento bsico, salud y educacin................................................... 151ALFREDO MORENO LLACZA, LEANDRO HUANCA VELARDEAnlisis de correspondencias mltiples aplicado a la identificacin de caractersticas de los estudiantes ingresantesde estadstica y pesquera de la UNALM........................................................ 170ROGER ALFREDO LOYOLA GONZALESDeterminando el valor de los daos econmicos producidos en la instalacin del gasoducto de camisea utilizandoel mtodo de transferencia de beneficios........................................................ 187JUAN CARLOS ROJAS CUBASEl modelo de equilibrio general computado aplicadoa la evaluacion de poiticas econmicas......................................................... 210ADA GABRIELA ARIAS MARCOSInfluencia de los cdigos juveniles en lacorrecta interpretacin de texto...................................................................... 232CECILIA CASTILLO GILImagen institucional.................................................................................. 249JOS CARLOS VEGAAgrupamiento difuso..................................................................................... 2711ABSORCIN PERIDICA DE NUTRIENTES POR EL CULTIVO DE CEBOLLA (Allium cepa L.) Roja Arequipea BAJO DIFERENTES SISTEMASDE FERTILIZACIN EN UN ENTISOL DE LA COSTA PARAMONGA.Jos Valentin Palacios Z.1 Guillermo Aguirre. Y.2 Braulio La Torre M.3RESUMENEn la presente investigacin se evalo el efecto de la fertilizacin N-P-K, en la absorcin de nutrientes, se elaboraron las curvas de absorcin, y se cuantific las necesidades nutricionales; en el cultivar de cebolla Roja Arequipea.El experimento se condujo en campo comercial en el Valle de Paramonga Lima en un Entisol, empleando la tcnica del elemento faltante. Se establecieron cinco tratamien-tos O-O-O, O-P-K, N-P-O y N-P-K, con las dosis de 180-120-140 kg/ha, de N, P O

y K Orespectivamente, en un diseo experimental de Bloques completos al azar, con cuatro repeticiones.Se realizaron diez muestreos peridicos a los 10, 24, 38, 52, 66, 80, 94, 108, 122 y 143 das despus del transplante. Determinndose la acumulacin de materia seca y la extraccin de nutrientes para los diferentes tratamientos de fertilizacin.Se encontr notable influencia de la fertilizacin nitrogenada y fosfatada. Sin lugar a dudas, las tcnicas de anlisis de suelos y de tejidos nos ayudan no solamente a corregir deficiencias posibles de encontrar durante nuestra campaa y establecer niveles crticos, sino tambin para calcular en forma eficiente y eficaz el uso de los fertilizantes. Es decir, nos permiten conocer las cantidades de nutrientes que se deben aplicar y el momento ms apropiado para hacerlo.SUMMARYThis research evaluated the effect of N-P-K fertilization on absorption of nutrients. Curves of absorption were drawn and nutritional demands figured out from onion cultivar Roja Arequipea.1.- Ing. Agrnomo- Unalm2.- Prof. Asociado Dpto. de Suelos3.- Prof. Principal Dpto. de SuelosExperiment was carried out in a commercial field at Paramonga Valley, near Lima city. Onion plants grew in an Entisol, and evaluated using lack nutrient technique. Five treatments were installed on field and identified as O-O-O, O-P-K, N-P-O y N-P-K, at 180-120-140 kg ha-1 of N, P O

y K O respectively, under a complete random block design withfour replicates.Ten periodic onion sampling were taken at 10, 24, 38, 52, 66, 80, 94, 108, 122 y143 days after transplanting. Cumulative onion dry matter and nutrients extraction were determined for each fertilization treatment.The results have shown that nitrogen and phosphate fertilization influenced on onion characteristics. Without doubt, soil and plant analysis help decision-makers to not only correct nutrient deficiencies along the crop season and establish critical nutrient levels, but they also help to calculate efficiently and efficiently the use of fertilizers. This means, we will allow to know amounts of each nutrient to be used at the correct time and opportunity.key words: Absorption of nutrients, onion, Allium, fertilization.INTRODUCCINEl desarrollo de la agricultura nacional estar en funcin de las mejoras tecnol- gicas que se introduzcan en el manejo agronmico de los cultivos. El conocimiento de los nutrientes absorbidos por las plantas es una de ellas; el anlisis de tejidos y de suelos, no solo nos ayudan a corregir deficiencias posibles de encontrarse durante la campaa, sino tambin para calcular en forma eficiente el uso de los fertilizantes y en- miendas, es decir permiten conocer las cantidades las cantidades de nutrientes a apli- carse y el momento mas apropiado para hacerlo.El cultivo de la cebolla Roja Arequipea es uno de los principales dentro del rubro hortcola, pese a ello, se desconocen las caractersticas de sus demandas nutricionales. Por ello, el presente trabajo tiene por finalidad.-Evaluar el efecto de la fertilizacin Nitro-fosfo-potsica, en la absorcin de macronutrientes(N, P y K)-Elaborar las curvas de absorcin de los macronutrientes mencionadosREVISIN DE LITERATURAMuchos autores dan cuenta de la utilidad de los anlisis de suelos y de tejidos, entre ellos, Bowen (1990) y Miller et. al. (1979) afirman que el mantener disponibles la cantidad ptima de nutrientes es una labor complicada debido a que las necesidades varan a lo largo del ciclo del cultivo.La Pontificia Universidad Catlica de Chile, (1987) menciona que el ciclo del cultivo de la cebolla est compuesto por dos periodos que se distinguen por sus requerimientos nutricionales:a) Periodo de Crecimiento Vegetativo.- Desde la siembra, hasta el inicio del bulbeo.Aqu se sintetiza gran cantidad de protenas. Por ello, los requerimientos de N son muy altos, debiendo aplicarlo en forma ntrica y una pequea parte en forma amoniacal. Tambin existen aqu necesidades de P. y K.b).Periodo de Formacin de Reservas.- Que comprende el desarrollo del bulbo. Aqu la planta reduce y detiene su crecimiento vegetativo, se produce la hidrlisis de las protenas y aminocidos cuyos productos migran hacia los bulbos donde ocurre la formacin de los compuestos de reserva, mientras que en las hojas hay una sntesis rpida de glcidos en la que intervienen el P y el K. Posteriormente stos azcares se acumularn en los bulbos. La misma PUC de Chile reporta los siguientes niveles crticos para el cultivo de la cebolla: Tanto para el N como el K entre O y 2%, siendo un nivel suficiente el superior a 2.5%; mientras que para el fsforo se considera un nivel critico entre O y 0.1%, y el nivel suficiente corres- ponde a un valor superior a 0.2%. Estos valores fueron medidos en la tercera hoja la cual se considera como tejido ndice.El nitrgeno es el elemento ms necesario para la cebolla, y su deficiencia produce plantas verde-amarillentas, reducidas, torcidas o enrolladas y a la madurez el cuello no se dobla ni se seca (Casseres, 1980; Gamiely et. al. y Bamia, 1991).Lorenz, Bishop y Wright, citados por Salcedo,(1970) afirman que la forma, ubicacin y momento de la aplicacin de nitrgeno, son crticos en la produccin de cebollas.Herison et. al. (1993) encontraron que al incrementar las dosis de N se reduce el tiempo de maduracin, se incrementa el peso fresco la altura de la planta, el peso de los bulbos y el nmero de bulbos con dimetro superior a 7.6 cm. Por otro lado, Wiedenfeld, (1986) demostr que los rendimientos se incrementaron con la, aplicacin de N hasta un nivel de 134 kg/ha-Tambin prob que el fraccionamiento y la aplicacin en bandas a 10 cm. por debajo y al costado de la fila de plantas de cebolla dio los mejores resultados.Carrillo, (1989) encontr las mismas tendencias con respecto a las dosis (0-120 y180) Kg. de N/ha. El mayor requerimiento de N se dio a partir del primer mes despus del transplante. Por ello concluy que la poca oportuna para la aplicacin del N es a los 30 das despus del transplante.El Fsforo favorece el buen color y tiende a adelantar la madurez de las cebollas segn Casseres, (1980). Bravo, (1987) reporta al P como un promotor del crecimiento del bulbo.Tanto Salcedo, (1970), como Carrillo,(1989) no encontraron diferencias significativas entre las cantidades de P extradas por las cebollas con relacin a las dosis de fertilizante fosforado. Carrillo, (1989) observ que durante las 4 primeras semanas del cultivo las hojas acumularon el 60% del P total absorbido, disminuyendo luego debido a su translocacin hacia los bulbos.La deficiencia de Potasio causa que las hojas de las cebollas se tornen marrones, muerte en las puntas, partes de apariencia lustrosa y doblada, que adquieren progresivamente apariencia de papel crep.Zink, citado por Carrillo, (1989) afirma que es el potasio el elemento que mas extraen las cebollas. El mismo Carrillo seala que no hubo diferencias significativas en la absorcin de potasio con respecto a las dosis de fertilizante potsico empleadas. Pero, Morales, (1988) argumenta que al aplicar cantidades excesivas de potasio ocurre un efecto depresivo, posiblemente debido al desbalance nutricional entre el K y el N. La dinmica del potasio en las plantas de cebolla es similar a la mostrada en el caso del fsforo.MATERIALES Y MTODOSEl ensayo experimental se llev a cabo en un campo comercial de cebollas ubicado en el ex fundo La Caad, a ms o menos 7 Km. al este de la ciudad de Paramonga, provincia de Barranca, departamento de Lima.El suelo, un Ustifluvents, de textura franca, present caractersticas fsicas inme- jorables, pero, en lo que respecta a las descripciones qumicas, el contenido de materia orgnica fue muy bajo, lo que haca presagiar un bajo tenor de nitrgeno. El fsforo se present muy bajo. Mientras que el potasio tuvo un nivel medio. No existieron problemas de salinidad ni de pH puesto que ste, que inicialmente se mostr alcalino, fue corregido en cierta forma por las aplicaciones de fertilizantes con contenido de azufre.El agua tuvo una clasificacin C2S1 por lo que se le considera de buena calidad. El factor climtico no trajo consigo inconvenientes ya que los rangos de tempera-tura, humedad relativa y foto periodo se encontraban dentro de aquellos especificados porYamaguchi, (1983); Hortus, (1994); PAO, (1975); Asgrow, (1990) y Casseres, (1980). En ste trabajo se ensay con la metodologa del elemento faltante, para ello, se calcul con la ayuda de los anlisis de suelo y de las referencias bibliogrficas, las demandas proba- bles de nutrientes, los tratamientos: T1 0-0-0, T2 0-P-K, T3 N-O-K, T4 N-P-0 y T5 N-P-K,y las dosis: 180-120-140 de N, P 0

y K O.Los fertilizantes empleados fueron: Sulfato deAmonio, Superfos 24 y Sulfato de potasio.La variedad Roja Arequipea se almacig en surcos distanciados 0.5 m. y en doble hilera a lnea corrida, a los 44 das se procedi al transplante colocando el sembro con distanciamientos de 0.6 m. entre surcos y 0.1 m. entre plantas en doble hilera. Pre- viamente al transplante se aplic el primer tercio del fertilizante nitrogenado, todo el P y K. La segunda y tercera fertilizacin nitrogenada se aplic a los 30 y 52 das despus del transplante respectivamente.El diseo experimental adoptado fue el completo al azar con 4 repeticiones. La parcela experimental tuvo un largo de 25.5 m. y un ancho de 12 m. para un rea total de306 m2. Cada unidad experimental cont con 6m. de largo y 4 surcos, de los cuales el segundo sirvi para el muestreo y el tercero para la evaluacin del rendimiento final.Para la elaboracin de las curvas y la estimacin de la demanda de nutrientes se tomaron muestras cada 14 das a lo largo de todo el perodo post-transplante, extrayendo una planta por unidad experimental, los muestreos fueron tomados a los das 10, 24, 38,52, 66, 80, 94, 108, 122 y 143 despus del transplante. La preparacin de las muestras tuvo el siguiente procedimiento: Lavado, seccionado de rganos, embolsado y pesado,secado a 65 C, pesado para determinar materia seca, molienda, y almacenamiento. Los anlisis qumicos fueron, para el nitrgeno, Kjeldahl; para el fsforo, metavanadato de amonio y lectura en el espectrofotmetro visible, y para el potasio, lectura directa en el espectrofotmetro de absorcin atmica.RESULTADOS Y DISCUSINEn la dinmica de la curva de formacin de Materia seca (Fig.1, cuadro 1), no se encontr efecto de la falta de uno u otro macro nutriente (N P K), ms si sobre su magnitud. La acumulacin de la Materia seca se inici de manera significativa a los 60 das despus del transplante (DdT). El tratamiento (N-P-K), el de mejor performance, mostr una acumulacin total de 9,645 Kg. de M.S./ha. El 94 % del total de Materia seca, fue acumulado luego del segundo mes despus del transplante

Fig. No. 1 Acumulacin de Materia SecaCuadro No. 1: Acumulacin de Materia Seca en Kg/ha

En las hojas, la Materia seca se acumul luego de los 60 hasta los 108 DdT. Seguidamente la Materia seca se trasloc hacia los bulbos; stos acumularon la M.S. a partir de los 80 DdT. hasta la cosecha.Para el Nitrgeno, los patrones de absorcin para los 5 tratamientos fueron los mismos (Fig. 2, cuadro2) aunque hubieron diferencias entre las cantidades absorbidas. En la primera categora, de mxima absorcin, estn los tratamientos (N-P-K) y (N-P-0), en la segunda, el tratamiento (N-O-K) y en la ltima los tratamientos sin nitrgeno (0-0-0) y (0-P-K).

Figura No. 2: Absorcin Total de NitrgenoCuadro No. 2 Absorcin total de Nitrgeno en Kg. de N/ha

El nitrgeno se comenz a absorber de manera apreciable a los 52 DdT. En las hojas, la acumulacin significativa se da desde el da 52 al 108 despus del transplante; traslocndose posteriormente hacia los bulbos. La acumulacin de N en los bulbos se inici, de manera apreciable, a los 94 DdT.

Figura No. 3: Absorcin Total Diaria de NitrgenoCuadro No. 3: Absorcin Total Diaria de Nitrgeno en kg/ha/da

El porcentaje de N siempre fue mayor en las hojas, incluso, al final del periodo de tras locacin.La absorcin total diaria (Fig.3 cuadro3), fue mxima en los intervalos 50-73 y 87-101 DdT. Estos lapsos de tiempo son los que se conocen como periodos de mayor demanda de N.El fsforo, al igual que el nitrgeno tuvo el mismo modelo de absorcin entre los tratamientos, pero las cantidades variaron de uno a otro (Fig.4 cuadro 4).El tratamiento 3 (N-O-K) extrajo ms fsforo que el tratamiento 2 (0-P-K) pese a contar, este ltimo, con un adecuado abastecimiento fosfrico.

Figura No. 4: Absorcin Total de FsforoCuadro No. 4: Absorcin Total de Fsforo en kg de P/ha

En general, se comienza a tomar fsforo significativamente a partir del da 66 despus del transplante hasta la cosecha. En ste periodo se absorbi el 89% del total de fsforo asimilado.En las hojas, la curva de absorcin fue ascendente desde el dia 52 hasta el 122 despus del transplante posterior al cual sufri una abrupta caida debida a su rpida tras locacin hacia los bulbos. En los bulbos, el 89% del P se acumul en los ltimos 49 das del cultivo.La demanda diaria llega a un punto mximo a los 100 DdT. con un nivel de absorcin de 0.5 Kg. de P/dta/ha. El porcentaje de P fue siempre mayor en los bulbos que en las hojas.El potasio fue el segundo elemento ms extrado luego del nitrgeno. Las tendencias de absorcin fueron las mismas, aunque en cantidades variaron segn el tratamiento. Pese a que el tratamiento 4 no recibi K, obtuvo la mayor absorcin, aunque sta no fue estadsticamente significativa. Esto, debido probablemente a que el suelo contena cantidades suficientes de K.

Figura No. 5: Absorcin Total de PotasioCuadro No. 5: Absorcin Total de Potasio en kg/ha

Se comenz a absorber K a los 52 DdT (Fig.5 cuadro 5). En ste periodo de 90 dias se extrajo el 94% del K total. Las hojas comenzaron a extraer K a los 38 DdT. y en un periodo de 70 das extrajeron el 96% de su K total. A partir del da 122 se inicio la tras locacin hacia los rganos de reserva. Los bulbos iniciaron la acumulacin de K a los 94DdT. El porcentaje de K fue siempre mayor en las hojas que en los bulbos.Rendimiento Total.- El rendimiento (Fig.6 cuadro 6) producido por el tratamiento 5 (N-P-K) fue el mejor tanto en cantidad, como en calidad. Si bien ste tratamiento obtuvo 42.69 t/ha y el T4 (N-P- 0) 40.39 t/ha, existe una diferencia de calidad que al pasar por el tamiz de la clasificacin y precios de mercado, hace evidente una diferencia mucho mas marcada.

Cuadro N 6.: Rendimiento Comercial por Categoras en t/ha

CONCLUSIONES:-Las plantas de cebolla mostraron un crecimiento reducido durante las primeras 8 semanas despus del transplante.-La absorcin y acumulacin est directamente influenciada por la formacin de Mate- ria seca, y, sta a su vez, depende de la fertilizacin.-La falta de uno u otro elemento no afect los patrones de absorcin; ms bien los limit en su magnitud.-El efecto del nitrgeno sobre la absorcin de N, P, K, formacin de materia seca y rendimiento total fue altamente significativo.- El fsforo tuvo un efecto menos determinante que el nitrgeno.-

El potasio slo tuvo efecto sobre la calidad de los bulbos, porque el suelo contaba con cantidades suficientes de este nutriente.-En general, existe un periodo de alta demanda de nutrientes que es a partir de los 50 das despus del transplante.-Las hojas acumulan rpidamente N, P y K, para luego cederlos a los rganos de reserva una vez iniciada la fase de bulbeo.-Las cantidades extradas por el tratamiento 5 (mejor performance) fueron las siguientes: 139 de N; 15 de P; y 92 de K, para un rendimiento de 42 t/ha.RECOMENDACIONES- Las fechas ms apropiadas para la fertilizacin nitrogenada son: A los 45 DdTpara el primer fraccionamiento, y a los 75 das para el segundo.-La frmula de fertilizacin segn el anlisis de suelo inicial y para los requerimientos encontrados es de 220-100-40.-Si bien el anlisis del suelo mostraba que el potasio disponible estaba en razn suficiente para satisfacer las necesidades de la cebolla, es necesaria la aplicacin de dicho nutriente, con la finalidad de mantener la fertilidad del suelo y mejorar la calidad de los bulbos.BIBLIOGRAFA1. BRAVO M, 1987, El Cultivo de la Cebolla. Facultad de Agronoma de la PontificiaUniversidad Catlica de Chile.2. CARRILLO C, 1989, Curvas de Extraccin y concentracin de Macro nutrientes (N, P, K, Ca y Mg) en Cebolla (Allium cepa L) Texas Early Grano 502 Tesis Ing. Agrnomo. Universidad Nacional Agraria La Molina.3. CASSERES. 1980, Horticultura, IICA. Costa Rica.4. GAMIELY S, et, al, and BANNA O. 1991, Onion plant Growth, bulb Quality andWater Uptake following Amonium and Nitrate Nutrition. HortScience 26(8): 1061-1063.5. HERISON C, et al. 1993, Increasing Seedling Density, Age and Nitrogen Fertili- zation Increases Onion Yield. HortScience. 28(1); 23-25.6. MILLER C, et al. 1979 Relationships Between Growth of Bell Peppers (Capsi- cum annuum L.) and Nutrient Accumulations during Ontogeny in Field Environ- ments. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 104(6): 852-857.7. MORALES, 1988, Efecto del Rgimen de Riego. Fertilizacin Nitrogenada y Control de Malezas sobre el Rendimiento y otras caractersticas de la Cebolla. Tesis de M. S. UNALM.8. PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATLICA DE CHILE, 1987, Monografas Hortcola.9. WIEDENFELD R. 1986, Rate, Timing, and Slow-Release Nitrogen Fertilizers onCabbages and Onions. HortScience 21(2) 236-238.SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES CON EL USO DE PLANTAS ACUTICASRosa Miglio Toledo*RESUMENLa presente investigacin se realiz con el propsito de evaluar el comportamiento de2 pantanos artificiales de flujo subsuperficial horizontal, usando 2 plantas acuticas: Cyperus aff. ferox y Phragmites australis, una en cada pantano.El sistema capt agua residual domstica desde un buzn, y luego la elev con un equipo de bombeo hasta un conjunto de tanques de sedimentacin, desde donde se distribuy a los pantanos. El caudal de tratamiento fue de 2,2 m3/s para cada pantano, con un tiempo de retencin terico de 24 horas; la carga hidrulica aplicada fue de 0,12 m3/m2.da y la superficie especfica empleada fue de 8,3 m2/m3.da.Las aguas residuales fueron monitoreadas durante 4 meses, de Octubre a Noviembre, ambos sistemas presentaron una remocin del 85% de la materia orgnica y del 97% de los slidos suspendidos; la disminucin de coliformes fecales fue de 2 rdenes logartmicos. Estadsticamente, las 2 especies acuticas utilizadas demostraron un comportamiento similar en cuanto a remocin de contaminantes; ambas se adaptaron rpidamente y tuvieron un buen desarrollo, pero fue mas fcil manejar los cyperus por su menor tamao. No se presentaron problemas de olores, ni presencia de vectores.En funcin a los resultados del monitoreo del agua residual, se determinaron los siguientes parmetros de diseo:- Carga orgnica aplicada = 248 kg DBO/ha.da- Constante de remocin de carga orgnica:= 1,13 das-1K = 1,09 das-120- Constante de decaimiento bacteriano:= 2,56 das-1K = 2,48 das-120* Docente de la Facultad de Ingeniera AgrcolaEl sistema estudiado presenta resultados promisorios para ser aplicado en zonas rurales y suburbanas que carezcan de redes de alcantarillado pblico, por sus costos y su facilidad de operacin y mantenimiento.SUMMARYThe present investigation was made in order to evaluate the behavior of 2 wetlands of horizontal sub superficial flow, using 2 aquatic plants: Cyperus aff. ferox and Phragmites australis, one in each wetland. The system used wastewater from a sewer box, and elevated it with pumping equipment to a set of sedimentation tanks, from where it was distributed to each wetland. The treatment flow was of 2.2 m3/s for each wetland, with a theoretical retention time of 24 hours; the applied hydraulic load was 0.12 m3/m2.day and used a specific surface of 8.3 m2/m3.da.The wastewater was evaluated during 4 months, from October to November. Both systems presented a removal of 85% of the organic matter and 97% of suspended solids; the diminution of fecal coliforms was in order of 2 logarithmic points. Statistical analysis demonstrated that the 2 aquatic species showed a similar behavior as far as removal of polluting agents; both adapted quickly and had a good development, but it was easier to handle Cyperus because of its small size. Problems of odors and presence of vectors did not appear. In function to the control results on the evaluation of the wastewater, the following parameters of design were considered:- Applied organic load = 248 kg DBO/ha.da- Constant of removal organic load:= 1.13 days-1K = 1.09 days-120- Constant of bacterial decay:= 2.56 days-1K = 2.48 days-120The system studied displayed promissory results to be applied in countryside and suburban areas that lack public sewage system, because of its costs and its facility of opera- tion and maintenance.INTRODUCCIONEl gran crecimiento poblacional y el desarrollo industrial en los ltimos aos han provocado la contaminacin de numerosas fuentes de agua por el vertimiento indiscriminado de desages sin tratamiento. En muchas zonas rurales de nuestro pas, la situacin es an mas crtica porque las poblaciones carecen de recursos econmicos suficientes para construir sistemas de alcantarillado y plantas para el tratamiento de desages.Ante esta problemtica se hace necesario orientar nuestros esfuerzos a buscar sistemas de tratamiento que ayuden a mejorar la calidad de los efluentes y al mismo tiempo sean adecuados al contexto socio-econmico del pas. Desde hace algunos aos, numerosos pases vienen estudiando la depuracin de aguas residuales a travs de sistemas de tratamiento llamados pantanos artificiales o wetlands.El sistema consta de un lecho de grava u otro tipo de sustrato, sobre el cual se siembra una planta acutica del tipo macrofita; el agua residual se hace circular a travs de este lecho poroso, ponindola en contacto con las races de la planta, producindose una eliminacin de contaminantes por la combinacin de fenmenos que incluyen la degradacin aerbica y anaerbica de las sustancias orgnicas, y la adsorcin y sedimentacin de los contaminantes. El agua tratada, dependiendo de las unidades del sistema, puede llegar a ser adecuada para el reuso en otras actividades (agricultura, acuicultura, etc), mas an las plantas utilizadas en el tratamiento pueden ser cosechadas y usadas como forraje, alimen- to, fertilizante, produccin de compost, biogs, etc.Esta tecnologa, an no ha sido aplicada extensivamente en nuestro pas, desco- nocindose el comportamiento de las plantas autctonas que podran usarse, y la operacin y costos de estos sistemas bajo nuestras condiciones. Mas an, de acuerdo a los reportes de algunas investigaciones, se describe a esta tecnologa, como fcil de operar y de bajo costo, factores que la haran aplicable a nuestra realidad.En este marco, se propuso desarrollar la presente investigacin, en la cual se plante la instalacin de un mdulo de tratamiento de aguas residuales domsticas usando 2 pantanos artificiales de flujo horizontal, para evaluar el comportamiento del sistema y la capacidad de depuracin de dos especies acuticas muy abundantes y disponibles en nuestro medio: el Phragmites australis (carrizo) y el Cyperus aff. ferox (cyperus).MATERIALES Y METODOSEl trabajo de investigacin se realiz en un mdulo de tratamiento de pantanos artificiales construido dentro del campus de la Universidad Nacional Agraria la Molina, compuesto por 2 pantanos de 18 m2 cada uno, con un ancho superficial de 2 m y una longitud de 8 m en la base (Ver figura N 1) El agua residual se capt de un buzn de la red de desages de la UNALM, que transporta agua domstica y fue conducida a un pre tratamiento en tanques de sedimentacin.El agua pretratada se distribuy en cada uno de los pantanos, regulndose un caudal de ingreso de 2,2 m3/da. El sustrato de cada lecho estuvo conformado por piedra partida de , confitillo de 3/8 y arena gruesa.Para implantar la cobertura vegetal en los pantanos, se procedi al transplante de rizomas de carrizo y cyperus, los cuales se obtuvieron en los alrededores del lugar y en reas externas a la universidad. Los rizomas se plantaron con un espaciamiento entre plantas de0,30 m, lo que garantiz una buena cobertura.El sistema se hizo operar con flujo subsuperficial, en condiciones de alimentacin continua, y con un caudal controlado, el tiempo de retencin fue de 24 horas en cada pantano. La carga hidrulica aplicada fue de 0,12 m3/m2 da y la superficie especfica emplea-da fue de 8,3 m2/ m3/da.Figura N 1: Distribucin general del sistema

Se control la calidad del agua cruda y del agua tratada en el sistema, para lo cual se realizaron muestreos semanales de los siguientes parmetros: temperatura, pH y conductividad Elctrica (medidos in situ); DBO , DQO, Sulfatos, Alcalinidad, Turbiedad, Slidos Totales y Slidos Suspendidos (analizados en laboratorio). Para los anlisis se utilizaron los mtodos reportados en el manual de APHA (1), de Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, los ensayos fueron realizados en el Laboratorio de la Planta de Tratamiento de Carapongo, perteneciente a SEDAPAL..Tambin se midieron parmetros microbiolgicos como los Coliformes Totales y Termotolerante; y se evalu la cantidad de parsitos. Los puntos de muestreo consideraron el desage crudo a la entrada del primer tanque sedimentador, el desage pre-tratado a la salida del ltimo tanque sedimentador, el desage tratado a la salida del pantano de carrizo y el desage tratado a la salida del pantano de cyperus. Para cada parmetro, se tomaron en promedio 5 muestras puntuales en cada punto de muestreo. El monitoreo se realiz durante los meses de Octubre a Enero.Los resultados se analizaron estadsticamente, utilizndose el software Minitab ver- sin 13 que aplica el mtodo de Anlisis de Bloques Completo al Azar, mas la Prueba de Comparacin de Tuckey.Para la operacin del sistema de tratamiento fue necesario realizar las siguientes actividades:-Limpieza de la bomba y remocin del material retenido en la canastilla de proteccin.-Limpieza peridica de los tanques sedimentadores, debindose extraer los lodos acumulados en el fondo, lo cual se realiz semanalmente mediante una vlvula de purga y una manguera.- Deshierbe de malezas en los taludes y entre las macrofitas sembradas.RESULTADOSMonitoreo del agua residualLos resultados promedio de los parmetros monitoreados en el sistema se muestran en los cuadros N 1 y N 2, en ellos se aprecia que:-Las variaciones de temperatura del efluente de cada uno de los pantanos se sitan por debajo de las del agua residual cruda debido al flujo subsuperficial Los valores de temperatura a travs del sistema durante el periodo de muestreo fluc- tuaron entre 24 y 28 C, lo cual favoreci el tratamiento biolgico. El anlisis estadstico demostr que no se encontraron diferencias significativas entre los puntos de muestreo.-Los valores promedios de pH del agua residual a travs del sistema fueron ligera mente alcalinos, oscilando entre 7,08 y 7,22. El agua residual afluente al siste ma de pantanos artificiales present un pH de 7,22 disminuyendo a 7,1 en el

efluente del pantano de carrizos y a 7,08 en el efluente del pantano de cyperus. Esta disminucin esta ligada a la actividad microbiana de plantas y microorganismos que acidifican el medio (cido carbnico). El anlisis estadstico indic que no se encontraron diferencias significativas entre los puntos de muestreo.-Los valores promedios de la Conductividad Elctrica del agua residual a travs del sistema de tratamiento no presentaron cambios drsticos, pues en este sistema no se eliminan sales solubles. El agua cruda ingres con un promedio de1,63 mmhos/cm y disminuy ligeramente a 1.57 y 1,56 mmhos/cm a la salida de los pantanos de carrizo y cyperus respectivamente, verificndose que la con- ductiividad elctrica no se modifica a lo largo del tratamiento, pues no se eliminan sales solubles. Sin embargo se puede calificar el agua tratada, como un agua de baja salinidad sin ninguna restriccin para su uso en riego. El anlisis estadstico indic que no se encontraron diferencias significativas entre los puntos de muestreo.-El nivel de oxgeno disuelto disminuy al salir del tanque sedimentador (depsito totalmente cubierto), en el cual se dan condiciones anaerobias; luego se incre- ment al pasar por el pantano de cyperus, lo cual ocurre por la aireacin del sustrato a travs de las races de esta macrofita. Sin embargo no ocurri lo mismo al pasar por el pantano de carrizos, lo cual se puede explicar por el exceso de vegetacin que se observ en este pantano.-El agua cruda present una elevada turbiedad (549.2 NTU) al ingresar al sistema de tratamiento, debido a la presencia de slidos en suspensin. En la etapa de pretratamiento se consigui una remocin del 48% de la turbiedad, y finalmente se mejor la remocin en los pantanos, comportndose mejor el pantano de cyperus, con una remocin global en todo el sistema del 86%, frente al carrizo que logr una remocin global del 82%. Al realizar el anlisis estadstico se encontraron: diferencias significativas entre el agua cruda y el agua pre-tratada y tratada en los pantanos, diferencias significativas entre el agua pretratada y el agua tratada en los pantanos, no se encontraron diferencias significativas en el agua tratada a la salida de los 2 pantanos.-La concentracin media de slidos totales (ST) y slidos suspendidos totales (SST) en el desage crudo fue de 1741,5 mg/l y 460,9 mg/l respectivamente, valores elevados para un agua residual domstica tpica. En el tanque sedimentador se logr una remocin del 33% de slidos totales y del 58% de los slidos suspendidos totales, siendo estos ltimos ms fciles de eliminar por el proceso fsico de sedimentacin. Igual situacin se present en los pantanos, pues solo se lograron remociones globales del 44% y 39% de los slidos totales en el pantano de carrizos y cyperus respectivamente; mientras que en slidos sus pendidos totales ambos pantanos presentaron un comportamiento similar al remover cada uno 97% de los slidos suspendidos; haciendo que todo el sistema remueva globalmente un 99% de los slidos suspendidos que ingresaron. De acuerdo a estos resultados ambos pantanos horizontales poseen una notable capacidad de eliminacin de SST, los cuales fueron removidos por filtracin, seguido por degradacin aerbica en la superficie o anaerbica dentro del matrizdel suelo. Esta tasa de remocin coincide con la reportada en la revisin biblio- grfica por Arias, Garca y Mujeriego (2) quienes indican valores entre 77 y 97% en pantanos de flujo horizontal. Al realizar el anlisis estadstico se encontr que para los slidos suspendidos existen: diferencias significativas entre el agua cruda y el agua pre-tratada y tratada en los pantanos, diferencias significativas entre el agua pretratada y el agua tratada en los pantanos, no se encontraron diferencias significativas en el agua tratada a la salida de los 2 pantanos.- La concentracin media de DBO

en el afluente al sistema de tratamiento fue de347,83 mg/l, en el tanque sedimentador se logr bajar a 252,72 mg/l, represen- tando esto una remocin del 27%. El anlisis estadstico indic que no hay diferencias significativas entre estos 2 valores. Al pasar por los pantanos, se logr una buena mineralizacin de la materia orgnica presente en el agua residual, pues ambos pantanos presentaron un comportamiento similar al remover cada uno un 80% de la DBO El anlisis estadstico indic que existen diferencias significativas entre el sedimentador y el agua a la salida de ambos pantanos; mas no existieron diferencias entre los 2 pantanos. La remocin global de carga orgnica en cada uno de los sistemas fue del 85% (se reduce la DBO5hasta 50 mg/l), sin embargo este porcentaje no alcanza an los estndaresrecomendados por la EPA (Environmental Protection Agency) que seala comolmite para reuso una DBO

de 30 mg/l a la salida de la planta de tratamiento.Hay que considerar adems que el perodo de estabilizacin del sistema requiere aproximadamente un ao para obtener eficiencias ptimas, y la evaluacin en estos pantanos se realiz a los 4 meses de implantado el sistema. En todo caso se podra incorporar una unidad adicional de tratamiento, por ejemplo otro pantano en serie para lograr esta calidad en el efluente.-Por razones presupustales no se tomaron muestras para DQO a la salida del sedimentador, solo se pudo muestrear el agua a la salida de los pantanos, obser- vndose en ambos un comportamiento similar, con una remocin del 83 % de laDQO, ligeramente menor al de la DBO

lo cual indica que dentro de los pantanoslos procesos son mayormente biolgicos. El anlisis estadstico indic que existen diferencias significativas entre el agua cruda y el agua a la salida de cada pantano, mas no existieron diferencias significativas entre ambos pantanos.-La alcalinidad present un incremento al pasar a travs de cada uno de los pantanos, lo cual pudo deberse a la acumulacin de carbonatos en las unidades de tratamiento durante el periodo de su operacin. La alcalinidad fue de 302,84 mg/l en el agua cruda, 422 mg/l en el efluente del pantano de carrizos y 440 mg /l en el pantano de cyperus. El anlisis estadstico indic que existen diferencias significativas entre el agua cruda y el agua a la salida de cada pantano, mas no existieron diferencias significativas entre ambos pantanos.-La remocin de sulfatos en los sedimentadores fue de 13 % la cual es poco significativa, sin embargo la remocin en los pantanos de carrizos y cyperus fue de 71 % y 77 % respectivamente la cual coincide con lo indicado por Wood ( 9 que seala remociones en el orden del 70 al 80%.En cuanto al rendimiento glo-bal del sistema las remociones fueron del 75% para carrizos y del 80% para cyperus. El anlisis estadstico indic que existen diferencias significativas en tre el agua cruda y el agua a la salida de cada pantano, mas no existieron diferencias significativas entre ambos pantanos.-La concentracin de coliformes fecales promedio en el afluente del sistema fue de 1,06E+08 NMP/100 ml, en el efluente del pantano horizontal de carrizos se obtuvo una remocin del orden del 96% y en el de cyperus del 97%; sin embargo este porcentaje de remocin es muy bajo considerando que en cada caso solo se ha logrado una reduccin de 2 rdenes logartmicas ( de 108 a 106) lo cual no garantiza una calidad de agua sanitariamente segura para su aplicacin en riego agrcola (las Directrices de la Organizacin Mundial de la Salud recomiendan1000 NMP/100 ml para riego de vegetales que se consumen crudos y reas verdes) , siendo necesario incorporar procesos adicionales de tratamiento, como un nuevo pantano en serie o un proceso de desinfeccin. Esto coincide con lo reportado por UTEP (8), que seala que los pantanos de flujo subsuperficial son generalmente capaces de reducir de 1 a 2 ordenes logartmicas los coliformes fecales, y deben incluir alguna forma de desinfeccin al final de sistema. El anlisis estadstico indic que no se encontraron diferencias significativas entre el agua cruda y el agua tratada en los pantanos.-El porcentaje de remocin de quistes de protozoarios fue muy variable para cada macrofita utilizada, pues se logr remover el 47% en el pantano de carrizos y el29% en el pantano de cyperus. En el caso de los huevos de helmintos tambin se encuentra esta variabilidad, logrndose 80% de remocin en el pantano de carrizos y 70% en el pantano de cyperus. Estos valores confirman la necesidad de adicionar otro proceso de tratamiento a la salida de los pantanos para conse guir un agua de riego sanitariamente segura. El anlisis estadstico indic que existen diferencias significativas entre el agua cruda y el agua a la salida de cada pantano, mas no existieron diferencias significativas entre ambos pantanos.Comparacin de la eficiencia de tratamiento entre las dos especies acuticas utilizadas (carrizo y el cyperus).Ambos pantanos han demostrado tener una buena capacidad para absorber contaminantes tales como los slidos en suspensin, sulfatos y materia orgnica, mediante un com- plejo conjunto de actividades fsicas, qumicas y microbiolgicas. Estadsticamente se demostr que no existieron diferencias significativas entre los porcentajes de remocin de ambos pantanos, por lo que pueden usarse indistintamente las dos macrofitas investigadas.Sin embargo, si consideramos la operatividad y vistosidad de la planta de tratamiento, es ms fcil controlar el crecimiento del cyperus, que tiene una altura moderada ( alrededor de1,6 m) y mayor vistosidad frente al carrizo, cuyo crecimiento es desmesurado (alcanza alturas de hasta 2,5 m) y no presenta gran vistosidad.Adaptacin de las especies acuticas.Con relacin al crecimiento y propagacin de las macrofitas usadas se pudo obser-var que:-Los Carrizos (Phragmites australis) se adaptaron y propagaron rpidamente en 3 y 4 meses, llegando a alcanzar una altura entre 2,10 y 2,50 metros, adems presentaron un aspecto vigoroso (tallos resistentes y hojas verdes). Se pudo observar una buena densidad de races al final del periodo de ocupa cin en el pantano. No se observ crecimiento de algas en la superficie del pantano-Los Cyperus (Cyperus aff. ferox) tambin se adaptaron fcilmente y tuvieron una buena propagacin, alcanzando a tener una altura promedio de 1,60 m (ver figura N 2).Las plantas presentaron un buen color y fortaleza en sus hojas y tallos. No se observ crecimiento de algas en la superficie del pantano. En ambas especies se pudo medir un alto nivel de absorcin de agua en los tallos de las plantas, alcanzando valores de contenido de humedad de80% y 83% para cyperus y carrizo respectivamente.Requerimiento de rea y capacidad de tratamientoDe acuerdo a los datos reportados en la investigacin, con un rea superficial de 18 m2 de pantano, se pudo tratar un caudal de 2,2 m3/da o 0,02 l/s, equivalente al volumen producido por aproximadamente 4 familias de 5 miembros cada una que consumen una dotacin diaria de agua potable de 150 litros.Carga orgnica aplicada y constantes de remocin de la DBO

La carga orgnicaaplicada al pantano fue de 248 kg DBO/ha. da, esta carga es mayor que el valor mximo recomendado en la literatura (180 kg DBO/ha. da), sin embargo la remocin de la carga org-nica es del orden del 85 % en ambos pantanos. En cuanto a las constantes K y K

, losvalores alcanzados en el experimento fueron los siguientes:

T 20= 1,13 dis 1 y K

= 1,09 das-1Este valor es muy cercano al reportado por UTEP (8) el cual define el valor de laconstante K

(a la temperatura de 20 C ) en 1,104 das 1Tasa de decaimiento bacterianoEn base a las mediciones sobre coliformes fecales y a las caractersticas fsicas de los pantanos, se aplic el modelo de Reed para determinar la constante de decaimiento bacteriano, resultando:= 2,56 das 1 y K

= 2,48 das-1Estos valores no se ajustan a lo reportado por UTEP, Metcalf, ni Reed, lo que indica que no se est produciendo un adecuado decaimiento bacteriano.Posibilidades de aplicacin del sistema de tratamientoLa aplicacin de pantanos artificiales puede ayudar a resolver el problema del manejo de aguas residuales en zonas rurales y suburbanas que carezcan de redes de alcantarillado pblico, por sus costos relativamente bajos y la facilidad de su operacin y mantenimiento.FIGURA N 2: Crecimiento del Cyperus y del carrizo

Una experiencia reciente reporta un pantano construido por la Municipalidad del Callao en la zona de Oquendo, para tratar 4 l/s de aguas residuales en un rea de 120 m2 a un costo de $24/m2, costo que no incluye el diseo del sistema que fue asumido por una donacin de la GTZ (Cooperacin Tcnica de la Repblica Federal de Alemania).Por su vistosidad, tambin sera posible incorporar los pantanos dentro del entorno de un parque pblico u otra rea verde que requiera agua para riego, considerando un tratamiento de desinfeccin a la salida del pantano.CONCLUSIONES1. Para analizar la eficiencia del sistema se tomaron en cuenta los porcentajes de remocin de la carga orgnica, los slidos en suspensin y la carga microbiana:-El sistema present una eficiencia superior al 80% en la remocin de la materia orgnica, medida a travs de la DBO5 y de la DQO; para mejorar esta eficiencia se puede incluir un segundo pantano en serie.- Se obtuvo una elevada remocin de slidos en suspensin, alcanzndose un 97%.-No se logr una buena remocin de la carga microbiana, pues solo se lograron reducir 2 rdenes logartmicos en los valores de coliformes fecales, por lo que se recomienda incluir un proceso de desinfeccin a la salida del tratamiento.-Los sistemas evaluados pueden mejorar an sus eficiencias de remocin pues- los muestreos del agua se realizaron 4 meses despus de haber instalado los pantanos, recomendndose por lo menos 1 ao para lograr una eficiencia ptima.2. En cuanto a la eficiencia de remocin de cada una de las macrofitas utilizadas, estadsticamente se demostr que no existieron diferencias significativas entre ambas especies vegetales: carrizo y cyperus.3. Respecto a la adaptacin de las macrofitas, ambas presentaron un buen comportamiento, alcanzndose mayor vistosidad en el pantano de cyperus y una mayor facilidad de manejo por el menor tamao alcanzado por la planta.4. No se presentaron problemas de olores ni presencia de vectores en los pantanos, por lo que estos sistemas se pueden construir sin problema en zonas pblicas y/o habitadas.5. Para los niveles de remocin de carga orgnica y de slidos en suspensin en el sistema, el rea requerida fue de 1,5 m2/ persona.6. En cuanto a los parmetros de diseo evaluados:- La carga hidrulica aplicada fue de 0,12 m3/m2.da.- La superficie especfica empleada fue de 8,3 m2/m3.da.- El tiempo de retencin fue de 24 horas.- La carga orgnica aplicada fue de 248 kg DBO/ha. da.- La constante de remocin de carga orgnica en funcin de la temperatura Kde 1,09 das-1 , valor cercano al reportado por UTEP (1.104).

fue- La constante de decaimiento bacteriano k

fue de 2,48 das-1, lo que indica queno hubo una buena remocin de coliformes.BIBLIOGRAFA1. APHA. AWWA. WEF. Standard Method for the examination of water and wastewater.Edition 19th. 19952. Arias C, Garca J, Mujeriego R. Saneamiento autnomo con humedales construidos de flujo subsuperficial: evaluacin de su capacidad de tratamiento. En revista Equipamiento y Servicios Municipales. Espaa. Marzo/Abril 19983. Environmental Protection Agency (EPA). Manual: Constructed wetlands treatment of municipal wastewaters. EPA/625/R-99/010 . Cincinnati, Ohio. USA4. Haberl R, Perfler R, Laber J, Cooper P. Wetlands systems for water pollution control En 5ta Conferencia Internacional en Sistemas de Wetlands para el control de la contaminacin. Viena. Austria. 19965. Metcalf & Eddy. Ingeniera de Aguas Residuales. Mac Graw-Hill Book Co. 2da Edicin.Espaa. 19966.Reed S.C, Crites R.W and E.J. Middlebroks. Natural Systems for waste management and Treatment. 2da Edicin. Mc Graw Hill, New York. 19957. Rexford D. Lord. Uso de plantas acutica para el tratamiento de aguas residuales.Centro Panamericano de Ecologa Humana y Salud. OPS. OMS . ED. Thomas S. Schorr. 19828. UTEP & EPA Subsurface flow constructed wetlands Conference. University of TEXASat El Paso and U.S. Environmental Protection Agency. El Paso. Texas. 19939.Wood Andrew. Constructed wetlands in water pollution control: Fundamenrtals to their understanding . Watrer Sciencie Tech. Vol. 32-N 3. 1993-REACCIN DE QUINCE CULTIVARES DE TOMATE A Meloidogyne incognitaEN INVERNADEROLuis Espino Vargas1 , Walter Apaza Tapia2I. ABSTRACTReaction of fifteen tomato cultivars to Meloidogyne incognita under greenhouse conditions. Espino V., L. and W. Apaza T. (Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Per). The reaction of 15 tomato cultivars to The Root-Knot Nematode, Meloidogyne incognita, was assesed under greenhouse conditions. The seeds were planted on clay pots using soil sterilized with methil bromide. Four weeks later the plants were transplanted to the pots filled with 1.5 kg of steril soil. Sixteen weeks after planting, plant height, fresh and dry weight of foliage and roots were recorded. The knot index, nematode final population, and reproduction rate were also registered. Using the reproduction rate the reproduction index was determined. The reproduction index is defined as the rate of reproduction of each cultivar as a percentage of the rate of reproduction of the susceptible cultivar, Rio Grande Estandar. The reaction of each cultivar to M. incognita was determined using the index of reproduction. The cultivars Caspar, Chef PS Estandar, Rodas E.H.Q., SXT 6109, SXT 6133, and SXT 6214 were susceptible. The cultivars Curico, Heinz 3302, Hypeel 108, Hypeel 136, Hypeel 45, Sanibel, and SXT 6117 were resistant. The cultivar Rio Grande Hibrido was highly resistant.II. INTRODUCCINEl nemtodo del ndulo, Meloidogyne incognita, es uno de los principales problemas del cultivo de hortalizas en la costa del Per. Se ha reportado que en tomate las prdidas que ocasionan los nemtodos alcanzan el 12% del total de la produccin (11).Como medidas de control se recomienda el uso de variedades resistentes, la rotacin de cultivos y el tratamiento de suelos (8). Bajo nuestras condiciones, la forma de obtener un1 Universidad Nacional Agraria La Molina. Parte de la tesis del autor para optar por el ttulo deIng. Agrnomo.2 Docente de la Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Per. Correo electrnico:[email protected] control de nemtodos es usando variedades resistentes. Se ha encontrado que la resistencia a M. incognita esta dada por el gen Mi, el cual se manifiesta como hipersensibi- lidad o reaccin del tipo de hipersensitividad (2). Esta resistencia, sin embargo, no es estable ya que generalmente no confiere resistencia a poblaciones del nemtodo aisladas geogrficamente (1,8). Es por esto importante que se realicen pruebas de cultivares para determinar su verdadera reaccin frente a poblaciones de M. incognita en condiciones locales.Varias pruebas de cultivares han sido realizadas con anterioridad a nivel local. Caro y Canto-Sanz (5), trabajando en la zona de Chancay determinaron que los cultivares Peto 9889, CIRT 1, GS 27 y CIRT 7 se comportaron como hospedantes no eficientes de M. incognita. Al tomar en cuenta el rendimiento de los cultivares encontraron que todos fueron resistentes al nemtodo. Cceres y Canto-Senz (4) encontraron que los cultivares Chef y Earlystone se comportaron como hospedantes eficientes de M. incognita, presentando abundante nodulacin, mientras que los cultivares Fukuy 2 y Fukuy 3 presentaron muy baja nodulacin y se comportaron como hospedantes no eficientes del nemtodo. Benito (3) encontr que el cultivar Nema1400 se comport como un hospedante no eficiente de M. incognita a varios niveles de inculo, presentando un grado de nodulacin relativamente bajo, mientras que el cultivar Ro Grande se comport como hospedante eficiente a todos los niveles de inculo probados, con un grado de nodulacin alto. Medina (9) encontr que los cultivares Rutgers, Carmeuco 201 y Platense se comportaron como hospedantes eficientes de M. incognita y presentaron grados de nodulacin altos. El cultivar Fu No 2 se comport como no muy buen hospedante y el cultivar Nemanax como hospedante no eficiente, presentando ambos cultivares grados de nodulacin bajos. Al considerar la produccin de biomasa de estos cultivars se determin que los cultivares Rutgers y Platense se comportaron como susceptibles a M. incognita, el cultivar Carmeuco201 se comport como tolerante, y los cultivares Nemanax y Fu No 2 se comportaron como resistentes.El objetivo de este trabajo es determinar la respuesta de algunos cultivares de tomate a poblaciones locales de M. incognita y comparar su reaccin con la informacin proporcionada por el fabricante de la semilla.III. MATERIALES Y METODOSEl estudio se realiz en el invernadero de Fitopatologa de la Universidad Nacional Agraria La Molina de agosto a diciembre de 1998. Se utilizaron los cultivares que se muestran en el cuadro 1. Se hizo un almcigo de los cultivars en macetas de arcilla de aproximadamente 15 cm de dimetro (1.5 kg de capacidad) conteniendo suelo esterilizado con bromuro de metilo. Cuatro semanas despus las plantulas se transplantaron a macetas de arcilla de las mismas caractersticas, conteniendo el mismo tipo de sustraro usado para el almcigo. Se utiliz un diseo completamente al azar, replicando cada tratamiento 8 veces.El inculo de M. incognita se obtuvo de plantas de tomate de aproximadamente 6 meses, del cultivar Graciela (tomate indeterminado), de un campo sembrado en Puente Piedra (norte de Lima). Estas plantas presentaban una nodulacin muy severa. La extraccin de los huevos se hizo con el mtodo de NaOCl (hipoclorito de sodio) descrito por Abawi y Barker (1). Se lavaron las races de tomate infectadas y se cortaron en pequeos pedazos. Estos seagitaron por 5 minutos en NaOCl al 0.5 %. La suspensin se pas a travs de tamices de 75 y26 micrometros. Los huevos capturados en el tamiz de 26 micrmetros se lavaron varias veces con agua, se suspendieron y se determin la concentracin de la suspensin contando el nmero de huevos por ml en un estereoscopio. Dos semanas despus del transplante se inocul la suspensin de huevos de manera que cada maceta conteniendo 1.5 kg de suelo estril reciba 10 000 huevos. Para esto se us una pipeta, cayendo los huevos directamente sobre la superficie del suelo, junto al cuello de planta.Diecisis semanas despus de la siembra se registr la altura de planta, el peso fresco del follaje y races, el peso seco del follaje y races, la poblacin final del nemtodo y el grado de nodulacin. Para obtener los pesos se procesaron 4 plantas de cada tratamiento y para determinar la poblacin final del nemtodo se procesaron las 4 restantes. El grado de nodulacin se determin usando la escala empleada por el Proyecto Internacional de Meloidogyne, en la que grado 0 es una raz sin ndulos o masas de huevos, grado 1 es una raz con 1-2 ndulos o masas de huevos, grado 2 es una raz con 3-10 ndulos o masas de huevos, grado 3 es una raz con 11-30 ndulos o masas de huevos, grado 4 es una raz con31-100 ndulos o masas de huevos y grado 5 es una raz con ms de 100 ndulos o masas de huevos (3,9).Cuadro 1. Cultivares de tomate, fabricante y reaccin a nemtodos segn especificado por el fabricante.

Se determin la tasa de reproduccin del nemtodo, Poblacin final/Poblacin inicial (Pf/Pi). Si Pf/Pi = 0-1.4, el cultivar se consider un hospedante no eficiente. Si Pf/Pi > 1.5, se consider hospedante eficiente (3,9). Usando la tasa de reproduccin se hall el ndice de reproduccin, IR (11). Se entiende por ndice de reproduccin a la poblacin final en el cultivar en prueba por 100 y dividido por la poblacin final producida en el cultivar susceptible, en este caso Ro Grande Estndar (3). A partir del valor del IR se evalu la respuesta de la planta frente a Meloidogyne y se clasific como susceptible (IR > 50%), ligeramente resistente (25% = IR 50%), ligeramente resistente (25% = IR < 50%), moderadamente resistente (10% = IR < 25%), muy resistente (1% = IR < 10%), altamente resistente (IR < 1%) (7,8)Cuadro 4. Altura de planta de los cultivares de tomate sin inocular e inoculados con M. incognita. La Molina, 1998.

Cuadro 5. Peso fresco del follaje y races de los cultivares de tomate sin inocular e inoculados con M. incognita. La Molina, 1998.

Cuadro 6. Peso seco del follaje y races de los cultivares de tomate sin inocular e inoculados con M. incognita. La Molina, 1998.

V. DISCUSINEl cuadro 3 muestra que la informacin proporcionada por los productores de semilla sobre la resistencia a nemtodos de cada cultivar es correcta, excepto en los cultivares SXT6214, SXT 6109 y SXT 6133, los cuales son presentados por la informacin tcnica como resistentes a nemtodos (cuadro 1), pero en el presente trabajo se encontr que son susceptibles a M. incognita. Estos cultivares se comportaron como hospedantes eficientes de M. incognita ya que tuvieron una alta tasa de reproduccin del nemtodo y el grado de nodulacin fue bastante alto. La resistencia en estos cultivares no funcion por tratarse de poblaciones del nemtodo distintas a las del lugar de produccin de semilla.Al comparar los resultados obtenidos con trabajos anteriores vemos que existe coinci- dencia en los cultivares Chef PS Estndar y Ro Grande Estndar, los cuales fueron reportados como hospedantes eficientes de M. incognita en trabajos anteriores (3,4).En el cuadro 2 se puede observar que en los cultivares considerados como hospedantes no eficientes de M. incognita el grado de nodulacin se incrementa a medida que la tasa de reproduccin disminuye. No existieron diferencias significativas entre estos cultivares en cuanto a la tasa de reproduccin, ms si en el grado de nodulacin. Es probable que este efecto se deba a las caractersticas de cada cultivar (algunos cultivares permiten mayor nodulacin que otros).En el cuadro 4 se puede ver que hay no hay una relacin entre altura de planta y la infeccin por M. incognita. Las diferencias en la altura de planta entre los cultivares se debe a diferencias en las caractersticas de los cultivares. Lo mismo podramos afirmar para el peso de follaje y el peso de races.Los resultados obtenidos en el presente trabajo muestran que los cultivares Caspar, Chef PS Estndar, Ro Grande Estndar, Rodas EHQ, SXT 6109, SXT 6133 y SXT 6214 se comportan como susceptibles a poblaciones locales de M. incognita, los cultivares Curic, Heinz 3302, Hypeel 108, Hypeel 136, Hypeel 45, Sanibel y SXT 6117 se comportan como muy resistentes y el cultivar Ro Grande Hbrido se comporta como altamente resistente. Slo los cultivares SXT 6109, SXT 6133 y SXT 6214 se comportaron como susceptibles clasificndolos el fabricante como resistentes.VI. RESUMENSe evalu la reaccin de 15 cultivares comerciales de tomate al nemtodo del ndulo, Meloidogyne incognita, en invernadero. El almcigo se hizo en macetas de arcilla usando como sustrato suelo esterilizado con bromuro de metilo. Cuatro semanas despus de la siembra se hizo el transplante a macetas de 1.5 kg de capacidad usando el mismo tipo de sustrato usado para la siembra. Se determin el peso fresco y seco del follaje y races, la altura de planta, la poblacin final, el grado de nodulacin y la tasa de reproduccin del nemtodo diecisis semanas despus de la siembra. A partir de la tasa de reproduccin se determin el ndice de reproduccin, definido como la tasa de reproduccin de cada cultivar con respecto al cultivar susceptible, Ro Grande Estndar. Se clasific la reaccin de cada cultivar segn el ndice de reproduccin hallado, comportndose como susceptibles los cultivares Caspar, ChefPS Estndar, Rodas E.H.Q., SXT 6109, SXT 6133 y SXT 6214. Como muy resistentes se comportaron los cultivares Curic, Heinz 3302, Hypeel 108, Hypeel 136, Hypeel 45, Sanibel y SXT 6117. El cultivar Ro Grande Hbrido se comport como altamente resistente.VII. LITERATURA CITADA1. Abawi, G. S. & K. R. Barker. 1984. Effects of cultivar, soil temperature, and population levels of Meloidogyne incognita on root necrosis and Fusarium wilt of tomatoes. Phyto- pathology 74: 433-382.Abawi, G. S. & W. F. Mai. 1987. Interactions among root-knot nematodes and Fusarium wilt fungi on host plants. Ann. Rev. Phytopathol. 25: 317-383.Benito A., R. 1993. Comportamiento de dos cultivares comerciales de tomate resistente y otro susceptible ante diferentes densidades poblacionales de Meloidogyne incognita. Tesis para optar por el ttulo de Ing. Agrnomo. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Per. 79 pp.4. Cceres, F. & M. Canto-Sanz. 1992. Reaccin de variedades de hortalizas a Meloidogyne incognita en La Molina. En Programa y Compendio del II Congreso Peruano de Nematologa. Cajamaraca, 6-11 de Septiembre. Per.5. Caro, R. & M. Canto-Sanz. 1985. Reaccin de 15 cultivares comerciales de tomate a Meloidogyne incognita. En Resmenes de trabajos IX Congreso Peruano de Fitopatologa. Hunuco 21-25 Octubre. Per.6. Golden, A. M., Epps, J. M., Riggs, R. D., Duclos, L. A., Fox, J. A., y R. L. Bernard. 1970.Terminology and identity of infraespecific forms of soybean cyst nematode (Heterodera glycines). Pl. Dis. Rep. 54: 544-546.7. HadisoegandaW. W., Sasser J. N., 1982. Resistance of tomato, bean, southern pea, and garden pea cultivars to root-knot nematodes based on host suitability. Pl. Dis. 66:145-150.8. Jones, J. B., Jones J. P., Stall, R. E., & T. A. Zittler. 1991. Compendium of TomatoDiseases. APS Press. 73 pp.9.Medina, V. 1999. Reaccin de cinco cultivares de tomate y tres cultivares de zanahoria al nemtodo del ndulo de la raz Meloidogyne incognita. Tesis para optar por el ttulo de Ing. Agrnomo. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Per. 246 pp.10. Ministerio de Agricultura. 1970. Prdidas causadas por los nemtodos a la agricultura del pas. Informe Tcnico No 10. Lima, Per. 50 pp.11. Triantaphyllou A. C. 1975. Genetic structure of races of Heterodera glycines and inherit- ance of ability to reproduce on resistant soybeans. J. Nematol., 7: 356-364.COMPARACIN DEL CRECIMIENTO DE TRES VARIEDADES DE LECHUGA RESISTENTES AL BOLTING, CULTIVADAS EN DOSSISTEMAS HIDROPNICOS.Milagros Chang La Rosa*, Maril Hoyos Rojas*, Alfredo Rodrguez Delfn*.Universidad Nacional Agraria La MolinaCentro de Investigacin de Hidropona y Nutricin MineralDepartamento de BiologaAv. La Molina s/n. La Molina. Lima 12RESUMENLa lechuga es una planta de das largos cuantitativa en el verano, lo que induce a la floracin en variedades que no son resistentes al bolting, lo que causa una disminucin en el crecimiento y un sabor amargo de la planta; estas caractersticas no deseables hacen que el producto sea descartado comercialmente. Se llev a cabo un experimento en el Centro de Investigacin de Hidropona y Nutricin Mineral de la Universidad Nacional Agraria La Molina, para evaluar tres variedades de lechuga resistentes al bolting a inicios del verano y en otoo, en dos sistemas hidropnicos: raz flotante y NFT, en los cuales se obtienen lechugas de mejor calidad. Las tres variedades tuvieron un buen crecimiento durante el verano que en el otoo y ninguna de ella present floracin. Las variedades tipo Butterhead como Crufia y Thirza fueron las que tuvieron un mejor rendimiento en el sistema raz flotante, mientras que la variedad hoja de roble roja Samantha en el sistema NFT.ABSTRACTLettuce is a quantitative short day plant in summer, and flowering is induce in varieties that are not resistant to bolt, this cause a decrease in growth and bitter test in the plant, this characteristics are not desirable and the product is discard commercially. It was held an experi- ment in the Centro de Investigacin de Hidropona y Nutricin Mineral of the Universidad Nacional Agraria La Molina, to probe three varieties of lettuce resistant to bolting at the beginning of the summer and in autumn in two hydroponic systems: raft system and NFT (nutrient film tech* Docentes del Departamento Acadmico de Biologanique), where it was obtained better quality of lettuce. The three varieties obtained a good growth during the summer than the autumn, not one of them bolt. The Butterhead varieties a Crufia and Thirza has the best yields in raft system and Samantha a red oak leak variety had a good yield in NFT system.Key words: Lactuca sativa L., sistema de raz flotante, sistema NFT.INTRODUCCINLa lechuga (Lactuca sativa L.) es una planta herbcea con tallo diminuto y no ramifi- cado que puede tener hojas lisas o crespas, puede formar o no cabeza, perteneciente a la familia de las Asteraceae (Compuestas) (Ugas et al, 2000). Su coloracin vara de un verde- amarillo hasta un verde oscuro y en algunos casos roja, las races presentan ramificaciones delicadas, finas y cortas que apenas exploran los primeros 25 cm de profundidad, siendo considerado como un cultivo de races densas y superficiales (Dantas y Escobedo, 1997)Es una hortaliza tpica de las ensaladas, considerada como una planta de propiedades tranquilizantes y, debido a que es consumida cruda, conserva todas sus propiedades nutriti-vas, es una excelente fuente de vitamina A, B , B , B

y C, tambin de minerales como Ca, Fe,1 2 6Mg, P, K y Na, cuyos valores varan de acuerdo al cultivar (De Andrade y Flar, 1997).Varios factores influyen en el crecimiento, desarrollo y produccin de la lechuga, siendo las condiciones climticas las que ms contribuyen en la duracin del ciclo de cultivo, productividad y caractersticas comerciales, destacando entre ellas la temperatura del aire, humedad relativa y la radiacin solar (Dantas y Escobedo, 1997).Por ser una hortaliza de clima templado, producir plantas de mejor calidad en condiciones fras de invierno y primavera (Morgan, 1999). Es capaz de resistir hasta heladas leves, la temperatura nocturna es ms importante que la diurna para una buena produccin (Blanco et al,1997). Altas temperaturas producen la induccin del tallo floral de la lechuga, perdindose as su calidad comercial (Carrasco et al, 1996), lo que limita su cultivo cuando es sembrada en regiones con temperaturas medias superiores a 20C, condiciones tpicas del verano (Aguiar, 2001)Adems, la floracin de la lechuga ocurre en das largos cuantitativos, a altas temperaturas; no florea en das neutros y a bajas temperaturas (Salisbury y Ross, 1992), asume una forma arrosetada en das cortos y forma el tallo floral y florea slo en das largos (Taiz y Zieger, 2002)El sistema de recirculacin de solucin nutritiva NFT (Nutrient Film Technique) fue desarrollado en el Glasshouse Crop Research Institute, Inglaterra, en la dcada de lo sesenta (Carrasco e Izquierdo, 1996). El principio de este sistema hidropnico consiste de una lmina fina de solucin nutritiva que pasa a travs de las races del cultivo, no existiendo prdida o salida de la solucin nutritiva (Resh, 1997).El sistema de raz flotante consiste en un contenedor con solucin nutritiva en el cual las plantas son colocadas en materiales livianos como el poliestireno que flota sobre la solucin. En 1980, investigadores de la Universidad de Arizona disearon y desarrollaron el prototipo de sistemas de contenedores para el cultivo de lechuga (Morgan, 1999). Se ha encontrado que este sistema es eficiente para el cultivo de albahaca, apio y varios tipos de lechuga, con excelentes resultados, ahorro de tiempo y altas producciones (Marulanda e Izquierdo, 1993)El objetivo de este trabajo fue comparar el crecimiento y la resistencia al bolting (formacin del tallo floral) de tres variedades de lechuga bajo las condiciones de La Molina, en dos sistemas hidropnicos (NFT y raz flotante), en condiciones de calor (verano) y fro (otoo).MATERIALES Y MTODOSEl experimento fue llevado a cabo en el Mdulo de Hidropona de la UNALM (243.7 msnm) latitud 1206S y longitud 7657O), siendo el primer periodo de siembra entre Diciem- bre del 2000 y Enero del 2001 y; el segundo periodo entre Abril y Mayo del 2001. Las condiciones ambientales en el mdulo para el Periodo I (verano) fueron: radiacin global solar 499.5 MJ/ mes.m2, la duracin del da fue de 13.5 horas, temperatura mxima 26.3C, temperatura mnima 18.2C y la humedad relativa 82%; y para el periodo II (otoo) fueron: radiacin global solar428.8 MJ/mes.m2, la duracin del da fue de 11.5 horas, temperatura mxima 25C, temperatura mnima 16.9C y la humedad relativa 85.5%. Las plantas crecieron bajo una malla Rachel de50% de sombra durante el primer periodo (verano).Se sembraron semillas de lechuga de ENZA ZADEN de las variedades tipo Butterhead de campo: Crufia y Thirza resistentes al bolting y una variedad hoja de roble roja de campo (Samantha) que puede ser sembrada durante todo el ao. Estas variedades son para climas del Mediterrneo. Las semillas se sembraron en una almaciguera con arena de cuarzo de 0.5 a 1.0 mm de dimetro de tamao de partcula. Fueron regadas slo con agua hasta la apari- cin de la primera hoja verdadera. Luego fueron regadas con la solucin nutritiva preparada con la solucin hidropnica La Molina (Rodrguez et al.2001, 2002) a media fuerza hasta el transplante. La germinacin fue evaluada al cuarto da despus de la siembra, obtenindose un porcentaje de germinacin promedio de 94 a 99%.Despus de 13 das, las plntulas fueron transplantadas en contenedores de 0.4 m x 0.4 m x 0.1 m del sistema raz flotante por 19 das, luego fueron transplantadas a los contenedores del sistema raz flotante definitivo de dimensiones de 1 m x 1 m x 0.1 m, por 22 das y a los canales del sistema NFT de 9 m de largo por 3 pulgadas de dimetro, por 27 das hasta la cosecha.La densidad de las plantas por variedad en el sistema de raz flotante fue de 30 lechugas/m2, la oxigenacin de las plantas fue manual, dos veces al da por 1 minuto hasta la cosecha. En el sistema NFT se transplantaron 45 lechugas/variedad/canal, la solucin nutritiva recirculaba cada 15 minutos por los canales hacia el tanque, lo que permita una oxigenacin continua (Rodrguez et al. 2002).La solucin nutritiva fue preparada con solucin hidropnica La Molina, obtenindose una solucin nutritiva con la siguiente concentracin: 200 ppm K, 190 ppm N, 150 ppm Ca; 70 ppm S, 45 ppm Mg, 30 ppm P, 1 ppm Fe, 0.5 ppm Mn, 0.5 ppm B, 0.15 ppm Zn, 0.1 ppm Cu y0.05 ppm Mo. El pH y la conductividad elctrica inicial de la solucin fue de 6.5 y 1.8 mS/cm respectivamente. El pH, la conductividad elctrica y el volumen de la solucin fueron controla- dos diariamente en el sistema NFT; mientras que en el sistema de raz flotante se control semanalmente, debido a que en este sistema la solucin nutritiva es menos dinmica que en el sistema NFT.Se evalu el peso fresco total, peso fresco de la cabeza, dimetro de la cabeza y longitud de raz. El diseo experimental fue un anlisis combinado con 6 repeticiones, la prueba estadstica fue de Tukey con un a=0.05.RESULTADOSEn el grfico 1 y 2 se muestran los valores promedios del peso seco total, peso seco de la cabeza, dimetro de la cabeza y longitud de la raz obtenidos en el experimento, para los periodos I y II, en los sistemas de raz flotante y NFT respectivamente. En los cuadros 1, 2, 3 y 4 se detalla el anlisis combinado realizado para cada periodo y para cada sistema de cultivo.

En los datos mostrados en los cuadros 1 y 2, se muestra el anlisis por periodos entre las variedades y los sistemas de raz flotante y NFT. No se presentaron diferencias significativas entre los pesos secos totales de las variedades para el periodo I, pero en el periodo II, Thirza obtuvo un peso menor con respecto a las otras dos variedades. Tampoco se encontraron diferencias significativas para el dimetro de la cabeza y la longitud de raz entre las variedades, excepto para el dimetro de la cabeza de Thirza en el periodo I. Se encontraron diferencias significativas entre los sistemas de cultivo para el periodo I para las cuatro variables en estudio. Sin embargo, slo hubo diferencias significativas para los pesos secos totales en el periodo II, obtenindose mayor peso para las variedades cultivadas en el sistema de raz flotante.Cuadro 1: Efecto del sistema hidropnico sobre el crecimiento de tres variedades de lechuga para el Periodo I (Verano)

Cuadro 2: Efecto del sistema hidropnico sobre el crecimiento de tres variedades de lechuga paraa el Perodo II (Otoo)

En los cuadros 3 y 4, se muestra el anlisis por sistemas de cultivo entre las variedades y los periodos I y II. No se presentaron diferencias significativas en los pesos secos totales y pesos secos de la cabeza entre las variedades para el sistema de raz flotante, pero s se presentaron diferencias entre los periodos I y II. Sin embargo, en el sistema NFT hubieron diferencias significativas entre los pesos secos totales y de la cabeza, la variedad Crufia fue en la que se obtuvo un mayor peso con respecto a las otras dos variedades, aunque no hubieron diferencias significativas entre los periodos I y II. Para el dimetro de la cabeza no se encontraron diferencias significativas entre las variedades en el sistema NFT pero en el sistema de raz flotante Thirza tuvo un menor dimetro de la cabeza y se presentaron diferencias significativas para ambos periodos. En cuanto a la longitud de raz Samantha present un mayor crecimiento de la raz en el sistema NFT y sucedi lo contrario en el sistema de raz flotante, se presentaron diferencias significativas en el crecimiento de la raz para ambos periodos.Cuadro 3: Efecto del sistema raz flotante sobre el crecimiento de tres variedades de lechuga

Cuadro 4: Efecto del sistema NFT sobre el crecimiento de tres variedades de lechuga

En ninguna de las variedades se observ la formacin del tallo floral (bolting) durante los periodos para los dos sistemas en estudio.DISCUSINA pesar que las temperaturas y la duracin del da fueron no fueron favorables (altas temperaturas y das largos que inducen la floracin de la lechuga (Salisbury y Ross, 1992; Taiz y Zieger, 2002)), se obtuvieron mejores resultados en el sistema de raz flotante en el Periodo I, obtenindose lechugas de mayor peso y de cabeza ms grande que en el sistema NFT. Sin embargo, en el Perido II no hubo diferencias significativas entre los sistemas en cuanto a los pesos, aunque el dimetro de la cabeza fue mayor en el Periodo II (otoo) debido a que no se forma una cabeza compacta como s ocurre en el Periodo I (verano).El crecimiento de la raz fue altamente significativa para las plantas del sistema raz flotante en el verano (Periodo I) comparado con el otoo (Periodo II), debido al mayor consumo de solucin nutritiva por las plantas, principalmente de agua, lo que se explica por las altas temperaturas y a la alta transpiracin de las plantas (Furlani, 1998; Taiz y Zieger,2002). Como la solucin nutritiva se controlaba cada semana, se observ un descenso del nivel de la solucin nutritiva sobre todo en la ltima semana del cultivo, lo que habra provocado la elongacin de la raz. En el sistema NFT, la diferencia entre las longitudes de raz fue mnima debido a que la altura de la solucin nutritiva (2.5 cm) dentro de los canales se mantiene constante durante todo el periodo de cultivo.A pesar que en el sistema de raz flotante no hubo un control riguroso de la solucin nutritiva comparado con el sistema NFT, se obtuvieron mejores rendimientos sobre todo en las variedades de tipo Butterhead, esto se explicara porque los cambios continuos que sufre la solucin nutritiva en el sistema NFT, principalmente cambios en el pH, afectara la disponibilidad de nutrientes y por lo tanto el crecimiento de las plantas. Como la lechuga es un cultivo que requiere poca cantidad de oxgeno (Morgan, 2000), al parecer la menor disponibilidad de oxgeno que existe en el sistema de raz flotante en comparacin al sistema NFT, explicara una mayor compactacin de la cabeza as como un incremento en el nmero de hojas y, por lo tanto un incremento el peso de la lechuga.Las tres variedades tuvieron una buena apariencia y buen sabor para ambos periodos comparado con la produccin de ltex, sabor amargo y el bolting de las variedades White Boston y Dark Green Boston durante el verano (Rodrguez-Delfin et al, 2002). La variedad Crufia fue la ms apropiada para el sistema raz flotante y Samantha para el sistema NFT. Nuestros resultados nos permite recomendar cultivar las variedades de tipo Butterhead, que tienen una cabeza compacta, en el sistema de raz flotante ya que se ha observado que en el sistema NFT las hojas de la cabeza son ms sueltas, y variedades de hoja en el sistema NFT, lo que coincide con otros autores (Carrasco e Izquierdo, 1996; Furlani, 1998).De acuerdo a nuestros resultados, las variedades evaluadas no slo se pueden cultivar en el verano, sino todo el ao.BIBLIOGRAFAAguiar, R. C. 2001 Comportamento de Familias F2:3 de Alface (Lactuca sativa L.); origina- da de Cruzamento e Pendoamento Prococe, Lauras 2001. Dissertaao (M.S.) Universidade Federal de Lauras. 43 p.Blanco, M. C. S. G.; Groppo, G. A.; Tessarioli Neto, J. 1997 Alface (Lactuca sativa L), Coordenadota de Asistncia Tcnica Integral. Manual Tcnico dos Culturas 2 ed. Campinas (Manual 8). p 13 18.Carrasco, G.; Izquierdo, J. 1996 La empresa Hidropnica a Mediana Escala: La Tcnica de la Solucin Nutritiva Recirculante (NFT), Manual Tcnico. Organizacin de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacin. Oficina Regional para Amrica Latina y El Caribe. 105 p.Dantas, R. T.; Escobedo, J. F. 1997 Parmetros Agrometeorolgicos e Rendimento da Alface(Lactuca sativa L.) en Ambientes Natural e Protegido, Energia na Agricultura, Vol 13(3):10-15.De Andrade Junior, A. S.; Flar, A. E. 1997 Manejo da Irrigaao de Cultura da Alface (Lactuca sativa L.) a travs do Tanque Classe A, Sci, agric, Piracicaba, 54(1/2):31-38, jan/ago.ENZA ZADEN 2001 Catlogo 2001 ENZA ZADEN. 42 p.ENZA ZADEN 1998 Catlogo ENZA ZADEN. Vegetable Seed 1998 1999. 88p.Furlani, P.; 1998 Instruoes para o Cultivo de Folhas pera Tcnica de Hidropona NFT, Technical bulletin No. 168 2 e. Instituto Agronmico de Campinas. So Paulo. Brasil. 30 p.Marulanda, C.; Izquierdo, J.; 1993 La Huerta Hidropnica Popular, Manual Tcnico. OficinaRegional de la FAO para Amrica Latina y El Caribe. 118 p.Morgan, L.; 1999 El Cultivo Hidropnico de Lechuga, Casper Publications, Australia. 110 p. Morgan, L.; 1999 Lettuce Success / Germination and Seedling Development, Practical Hy-droponics & Greenhouses, Issue 45. p 35 38.Morgan, L.; 2000 The Importance of Oxygen in Hydroponics, Practical Hydroponics May/ June, Issue 52. p 50 64.Resh, H. M.; 1997 Cultivos Hidropnicos, Ediciones Mundi-Prensa, Espaa. 510 p. Rodrguez Delfn, A.; Hoyos, M.; Chang, M. 2001 Lettuce Production in a Peruvian ModifiedDFT System, Proceedings of the World Congreso on Soilless Culture : Agricultura in theComino Millenium. Eds. A. Bar & Tal Z. Acta Hort 554, ISHS 2001. p 273 278.Rodrguez Delfn, A.; Hoyos, M.; Chang, M. 2001 Soluciones Nutritivas en Hidropona: Formu- lacin y Preparacin, CIHNM, UNALM. Lima, Per. 100 p.Rodrguez Delfn, A.; Hoyos, M.; Chang, M.; Falcn, F. 2002 Manual Prctico de Hidropona, Centro de Investigacin de Hidropona y Nutricin Mineral, UNALM. Lima, Per. 100 p.Salisbury, F.; Ross, C. 1992 Fisiologa Vegetal, Grupo Editorial Iberoamrica. Mxico. 760 p. Taiz, L.; Zieger, E. 2002 Plant Physiology, The Benjamin / Cummings Publishing CompanyInc. 565 p.Ugas, R.; Suira, S.; Delgado de la Flor, F.; Casas, A.; Toledo, J. 2000 Hortalizas: datos bsicos, Programa de Hortalizas. Facultad de Agronoma. UNALM. 202 p.COMPARACIN DEL COMPORTAMIENTO DE DOS PANTANOS ARTIFICIALES DE DIFERENTE FLUJO UTILIZANDO Phragmites australis (carrizo)Rosa Miglio Toledo*, Ivn Sotero Laynes*RESUMENLa presente investigacin se realiz con el propsito de evaluar el comportamiento de dos pantanos artificiales de flujo subsuperficial, uno con flujo horizontal y el otro con flujo vertical ascendente, sembrados con Phragmites australis (carrizo), para el tratamiento de aguas residuales domsticas.El sistema capt agua residual domstica desde un buzn de la red de desages de la Universidad nacional Agraria La Molina, y la elev hasta un conjunto de tanques de sedimentacin, desde donde se distribuy a los pantanos. El caudal de tratamiento fue de 2,2 m3/da para el pantano horizontal, y 0,06 m3/da para el pantano vertical, con un tiempo de retencin terico de 24 horas en ambos casos. La carga hidrulica aplicada fue de 0,12 y 0,21 m3/m2.da y la superficie especfica empleada fue 8,3 y 4,8 m2/m3.da para los pantanos horizontal y vertical respectivamente.Las aguas residuales fueron monitoreadas durante 4 meses, la remocin de materia orgnica medida a travs de la Demanda Bioqumica de oxgeno (DBO) fue del 85% para el pantano horizontal, y del 82% para el pantano vertical; los slidos suspendidos fueron removidos en un 99% y en un 97% para cada pantano respectivamente; la disminucin de coliformes fecales fue de 2 ordenes logartmicos para ambos pantanos. Estadsticamente los 2 tipos de pantanos demostraron un comportamiento similar en cuanto a la remocin de contaminantes, siendo ambos muy eficientes en remocin de carga orgnica y slidos suspendidos. No se presentaron olores ni problemas de vectores.SUMMARYThe present investigation was made in order to evaluate the performance of two subsurface wetlands, using horizontal and vertical flow and Phragmites australis as aquatic plant for wastewater treatment.* Docentes de la Facultad de Ingeniera AgrcolaThe system used wastewater from a sewer box, corresponding to the sewer system from the National Agrarian University La Molina, this was elevated into a set of sedimentation tanks, from where it was distributed to each wetland. The treatment flow was 2,2 m3/day for horizontal and 0,06 m3/day for vertical wetland, with a theoretical retention time of 24 hours in both systems. The applied hydraulic load was 0,12 and 0,21 m3/m2.day for horizontal and vertical wetland respectively, and the specific surface 8,3 and 4,8 m2/m3.day respectively.The wastewater was evaluated during 4 months, the organic matter removal was mea- sured through the Biochemical Oxygen Demand (BOD) and resulting in 85% for the horizontal wetland and 82% for the vertical. The Total Suspended Solids (TSS) showed a removal of 99% and 97% for each wetland respectively. The reduction of fecal coliforms was in order of two logarithmic points in both wetlands.Statistical analysis demonstrated that 2 wetlands showed a similar behavior as far as removal of polluting agents, showing a good efficient reduction of organic load and suspended solids. Problems of odors and presence of vectors did not appear.INTRODUCCINEn los ltimos aos, el crecimiento explosivo de la poblacin ha provocado un desbalance entre la disponibilidad y la demanda del recurso hdrico, ocasionando la necesidad del sector agrario de usar las aguas residuales crudas para riego, las cuales superan ampliamente el nivel mximo permisible de 1000 coliformes fecales por 100 ml, recomendado por la Organiza- cin Mundial de la Salud para el riego de vegetales de consumo crudo. Con estos niveles de contaminacin el riesgo de consumir alimentos contaminados es alto.Asimismo, las situaciones endmicas de diarrea, parasitismo, fiebre tifoidea y salmonellosis que imperan en nuestro pas no son ms que el reflejo de esta crtica situacin, debido a que bacterias, virus patgenos y parsitos son transportados y dispersados por los ros, lagos y el mar contaminados con aguas residuales.Ante tal situacin, es necesario tomar conciencia y decidir una accin sobre la situacin que estamos atravesando. Una forma de contribuir al mejoramiento de la salud de los pases de la regin, es el tratamiento de aguas residuales, ya sea para su reutilizacin o para disponerlas finalmente en cuerpos de agua.Esta situacin hace necesario promover el desarrollo de nuevas tecnologas para el tratamiento de aguas residuales que ayuden a mejorar la calidad de los efluentes y que al mismo tiempo sean adecuadas a las condiciones socioeconmicas del pas.El uso de pantanos artificiales para el tratamiento de aguas residuales domsticas e industriales es una alternativa ecolgica y econmica viable; siendo un sistema natural de depuracin desarrollado a partir de la simulacin y optimizacin de los fenmenos que ocurren en la naturaleza, y con el cual se logra la eliminacin de contaminantes por la combinacin de fenmenos que incluyen la degradacin aerbica y anaerbica de las sustancias orgnicas, la adsorcin y la sedimentacin.En este sentido, en el presente trabajo se evalu el comportamiento de dos pantanos artificiales de flujo subsuperficial instalados en paralelo, uno con flujo de agua vertical comparndolo con un sistema similar pero de flujo horizontal; en ambos pantanos se sembr una especie vegetal acutica, muy abundante en nuestro medio, el Phragmites australis (carrizo).MATERIALES Y METODOSTomando en cuenta que uno de los factores ms importantes en estudios relacionados al tratamiento de aguas residuales es el conocimiento de las caractersticas del agua antes y despus del tratamiento, se consider necesario realizar mediciones de los principales parmetros fsicos, qumicos y biolgicos, tanto en la entrada como a la salida del sistema de tratamiento; estos valores permitieron la caracterizacin de las aguas residuales, la evaluacin puntual de su comportamiento durante el tratamiento y finalmente la medicin de la eficiencia de estos sistemas. Paralelamente a la obtencin de los parmetros de calidad del agua, se observ la adaptacin y crecimiento de las especies acuticas y el sistema de operacin y mantenimiento de cada una de las unidades de tratamiento.El Proyecto de Investigacin se desarroll en un mdulo de tratamiento, ubicado en el campus de la Universidad Nacional Agraria La Molina, entre los campos Santa Rosa y Chiquero II del Programa de Maz sobre un rea de terreno de aproximadamente300 m2.Captacin del agua residual: La fuente de agua residual fue captada del buzn N 19 de la red de desages de la universidad. Este buzn, ubicado dentro del Centro de Ven- tas, estaba separado una distancia de 40,5 m del mdulo de tratamiento. El sistema de captacin const de una bomba sumergible para lodos, con una capacidad de 1 HP instala- da dentro del buzn, y cubierta por una canastilla de plstico, con la finalidad de asegurar su vida til e imposibilitar el ingreso de slidos groseros. Tambin se instal un sistema elctrico y un sistema de radar para operar la bomba.Tratamiento primario y almacenamiento del agua residual: el agua impulsada por la bomba, fue conducida hacia un tanque de fibra de vidrio de 1m3 de capacidad, para el tratamiento primario y almacenamiento. El tanque se ubic en una elevacin natural del terreno de2.5 m de altura con respecto al nivel de los pantanos, lo que favoreci la distribucin del agua por gravedad.Asimismo, se colocaron 2 sedimentadores a la salida del tanque de almacenamiento para mejorar la retencin de partculas en suspensin.

Sistema de distribucin: el sistema de distribucin de agua residual se instal desde la salida del ltimo cilindro de sedimentacin hacia los pantanos artificiales vertical y horizontal. Se utiliz tubera PVC SAL (desage) de 2 de dimetro. (Ver Grafico N 1).Pantanos artificiales: Se trabaj con dos pantanos artificiales: uno de flujo horizontal y el otro de flujo vertical, instalados en paralelo. El pantano de flujo horizontal, se construy en forma de zanja de seccin transversal trapezoidal con un rea superficial de 18m2 , un ancho de 2 m en la superficie y una longitud de 8 m. En el fondo del pantano se coloc una pendiente de 1%. El medio poroso, estuvo constituido por un substrato de grava y arena. El pantano artificial de flujo vertical ascendente, se construy en un cilindro de plstico de 200 litros de capacidad el cual se rellen con grava y arena, dentro del pantano se instalaron coronas de tubos de plsticos perforados, de 1/2 de dimetro, tanto en la entrada como en la salida del agua con la finalidad de distribuirla en forma uniforme con un flujo ascendente. Ambos pantanos fueron sembrados con carrizo (Phragmites australis), especie vegetal que pertenece a la familia de las gramneas; y que se caracteriza por ser una hierba alta que puede medir hasta 4 m de altura y tiene un extenso rizoma perenne muy efectivo en la transferencia de oxgeno.Operacin del sistema: el sistema se hizo operar con flujo subsuperficial, en condiciones de alimentacin continua y con un caudal controlado de 2,2 m3/da para el pantano horizontal y0,06 m3/da para el pantano vertical. La variabilidad en el ingreso de los caudales se debi a la geometra de ambos pantanos, sin embargo, ambos caudales aseguraban un tiempo de retencin terico de 24 horas por lo que se pudo realizar la comparacin entre flujo vertical y horizontal.

Asimismo, durante el perodo de operacin de los pantanos artificiales la carga hidrulica aplicada fue de 0,12 y 0,21 m3/m2.da para el pantano horizontal y vertical; y la superficie especfica utilizada de 8,3 y 4,8 m2/m3.da, respectivamente. Cabe mencionar que la tasa de aplicacin hidrulica indica l

Tratamiento de Aguas Residuales

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