Revista Producción
PRODUCCION Agroindustrial del NOA




MEDIO AMBIENTE:
EL AGUA EN LA AGRICULTURA
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Para producir debidamente, plantas y animales la requieren en suministros adecuados y calidades determinadas.
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No es sorprendente que el agua, siendo de importancia tan vital para las plantas y los animales, también lo sea para su cultivo y producción. El agua es uno de los compuestos químicos más abundantes del planeta, y a su vez está formado por dos de los elementos más abundantes, hidrógeno y oxígeno, en proporción de 2 a 1.
El agua es el medio en que ocurren todas las reacciones bioquímicas, tanto en las plantas como en los animales. Es también el medio en que estos organismos viven; ya sea totalmente en el caso de los peces, parcialmente en el caso de los patos o el arroz, o íntegramente, a través de la humedad de suelo y del vapor de agua atmosférico, en el caso de las plantas y animales terrestres. Es, además, el vehículo por intermedio del cual el agricultor transmite nutrientes y protección tanto a los cultivos como al ganado.
Las plantas cultivables usan agua en la fotosíntesis y la combinan químicamente con dióxido de carbono para elaborar azúcares. Por su parte los vacunos y otros animales acumulan agua para disolver caseína, lactosa, lípidos, minerales y vitaminas- los componentes químicos de la leche. En realidad la leche es en gran parte agua, así como lo son los huevos y las frutas pulposas, y los bulbos y los tubérculos que se cosechan. Los melones, pepinos y calabazas pueden considerarse como una masa de agua contenida por una tenue red de tejido viviente.

VOLUMEN UTILIZADO

Los volúmenes de agua que en realidad consumen los cultivos y el ganado para el crecimiento y la producción de secreciones comercialmente útiles, como la leche y el contenido fluido de los huevos, son muy reducidos si se los compara con los volúmenes que "pasan a través" del metabolismo de la planta o del animal. Las plantas absorben cuantiosos volúmenes de agua a través de sus sistemas radiculares, para extraer los nutrientes esenciales del suelo, tales como nitratos, fosfatos y potasio, y también para compensar las pérdidas por evotranspiración a través de los estomas de las hojas.
A decir verdad, este fenómeno fisiológico de las plantas cultivadas es como una saga interminable en que el agua que se pierde por evaporación a la atmósfera a través de las hojas se ve continuamente reemplazada por la que las raíces extraen del suelo. Este proceso es esencialmente contínuo, de modo que los árboles altos soportan internamente columnas de agua que pueden alcanzar 30 metros.
Igualmente, a través de los animales pasan volúmenes de agua comparativamente altos, para diluir y transportar los productos de desecho de la excreción -urea, sales del ácido úrico, etc.- y para mantener la temperatura corporal por medio de la evaporación desde la superficie de la piel. La fisiología de las plantas cultivadas y la de los animales es totalmente diferente, pero tienen algo en común con respecto al uso y a los requisitos de agua. Cuanto más cálido y más seco el aire ambiental, y cuanto mayor sea el movimiento de aire, tanto mayor será la pérdida y, en consecuencia, la cantidad de agua requerida.

NECESIDAD CUANTITATIVA

La cantidad de agua necesaria resulta clara y suele ser fácil de determinar cuantitativamente. Por ejemplo, una vaca lechera que pesa 600 Kg y que produce 40 Kg de leche por día necesita 120 Kg de agua diarios a temperaturas ambiente de 11º a 20º C. A más de 20º C ese requisito se eleva a los 150 Kg de agua que se halla presente en la alimentación, junto con el agua consumida como líquido del bebedero.
En las aves, la falta de agua suficiente en su forma líquida puede tener efectos drásticos en el consumo de alimento. La carencia de agua por unas pocas horas comienza a afectar la producción, y después de 72 horas causa que las gallinas dejen de poner huevos y comiencen la muda
Desafortunadamente para la agricultura los recursos mundiales de agua no están uniformemente distribuidos. Mientras algunas regiones reciben muy poca precipitación otras reciben demasiada, y esto tiene consecuencias importantes. Las zonas áridas y semiáridas del mundo, con precipitación baja y mal distribuida, sufren por tener suelos yermos de mala estructura. Esto restringe los cultivos que se pueden producir y los animales que se pueden criar.
En otros lugares, especialmente a lo largo de los grandes ríos, los cultivos y los animales agrícolas suelen ser arrastrados por las aguas. Los altos niveles de humedad en el suelo pueden "ahogar" literalmente a los cultivos, debido a la mala aireación y a la inhibición de la absorción de nutrientes. Además, el empanta-namiento tiende a agravar el efecto de hongos y bacterias patógenos, causando pudrición radicular, marchitez y podredumbre a la base de los tallos.
A decir verdad, la abundancia de agua en el medio en que se cultivan las plantas, ya sea como líquido dentro o sobre el suelo, o en la superficie de los cultivos, o como vapor de agua en el aire, suele iniciar enfermedades en las plantas. En realidad, las mismas condiciones que resultan ideales para el crecimiento de los cultivos lo son también para la esporulación de los hongos y la rápida germinación de las esporas.
Además de las cantidades de agua que necesitan los cultivos y el ganado para vivir y producir rendimientos económicamente sostenibles, están también los volúmenes casi ilimitados que les aplican los agricultores a título de fertilización, protección de cultivos, irrigación, limpieza, y sanidad animal.
Contrariamente a la creencia popular, el arroz Oryza sativa no es una planta acuática. Sucede simplemente que el hombre ha decidido producir la mayoría de los cultivos mundiales de ese grano en condiciones de anegación. Evidentemente esta forma de producción requiere enormes volúmenes de agua, especialmente en el caso del arroz de "agua profunda", donde el agua puede alcanzar un metro o más de profundidad. Aún la manera en que se cultivan las plantas comunes de terreno arable, como las papas, resulta en altas demandas innecesarias de recursos hidráulicos. La labranza máxima para obtener campos libres de malezas expone los surcos a tremendas presiones de vaporización que es necesario compensar con alta irrigación de anegación y de surcos.
La protección de cultivos por medio de insecticidas, herbicidas y fungicidas insume agua invariablemente, como vehículo para el suministro de estos compuestos por rociado. En el caso de las grandes empresas de cultivos arables que usan rociado mecanizado esto puede traducirse en miles de litros de agua por hectárea de tierra.

CULTIVOS DE INVERNADERO

En la producción de cultivos en invernadero el uso de agua está mucho más controlado. Esto es necesario porque humedades excesivas causadas por el sobrerriego, y por el rociado de altos volúmenes de agua durante la aplicación de plaguicidas, pueden conducir a ataques "relámpago" de enfermedades causadas por hongos patógenos, tales como el moho gris (Botrytis cinerea).
Resulta así que en el invernadero el riego se realiza usualmente por dispersión o nebulización y los fertilizantes y plaguicidas suelen aplicarse con un sistema de minirriego (fertigación y quimigación). En los invernaderos el consumo más alto de agua acontece en la hidroponia, donde los cultivos crecen con sus raíces sumergidas en una solución de nutrien-tes que se hacen circular a una concentración óptima, controlada por computadoras. La aplicación de plaguicidas se efectúa generalmente usando nebulizaciones, fumigaciones, o rociado de volumen ultrabajo, que elimina el agua completamente o la reduce a un mínimo absoluto.
El riego controlado de los cultivos de hortalizas puede continuar aún después de la cosecha debido a que muchos supermercados y tiendas de comestibles, especialmente en América del Norte, "riegan" de rutina sus mostradores de hortalizas -brócoli, lechuga, coliflores, guisantes, etc.- con breves duchas de agua pulverizada, para mantener la frescura, el peso y la vida útil, y mantener así su potencial de venta.
En un medio ambiente ideal los cultivos recibirían y tendrían acceso a niveles óptimos de humedad del suelo en la zona de las raíces, en forma sincronizada con sus necesidades fisiológicas, a lo largo de todo su crecimiento o desarrollo. Los niveles de humedad en la zona de las raíces serían mantenidos con agua que penetraría desde la capa superior del suelo, después de las lluvias, y también por agua que se elevaría por capila-ridad desde las capas freáticas. En la práctica, sin embargo, la mayoría de los cultivos mundiales crecen en suelos que sufren de un déficit de agua al menos durante parte de su crecimiento. Debido a la creciente desrupción del clima y de las condiciones meteorológicas, y de los concomitantes y crecientes cambios de la distribución de las lluvias, es necesario que el productor o agricultor suministre riego.

RIEGO MODERNO

El riego moderno es un conjunto integrado que requiere altos niveles de energía y equipo técnicamente refinado, pero de fácil uso. Este equipo obtiene el agua de fuentes subterráneas o de superficie, la transporta a los campos y la suministra a los cultivos a un volumen e intensidad adecuados a los requisitos de las plantas, a la conservación del agua y, en general, a la efectividad del costo. Los sistemas de irrigación se están usando cada vez más para aplicar los compuestos químicos necesarios para la nutrición y protección de los cultivos, incluyendo productos naturales (desechos y limo), como también fertilizante sintético soluble.
La ganadería tampoco escapa del uso intensivo de agua. Los criadores de vacunos, cerdos y aves deben limpiar sus establos, corrales e instalaciones de ordeño, a veces diariamente, para evitar la acumulación y la difusión de enfermedades. A pesar de que tienen acceso a desinfectantes modernos y otras substancias químicas de todo tipo, la fuerza bruta del lavado a presión para eliminar la suciedad es la base de todos los programas de limpieza de alojamientos para animales.
Los lodos resultantes del lavado pueden después diluirse y distribuirse sobre los campos como abono orgánico, lo que exige demandas aún mayores de los recursos hidráulicos.
Los lodos de lavado agrícola tienen importancia potencial como una fuente rica de nutrientes para el desarrollo de los cultivos, pero si se los usa en forma inadecuada pueden causar graves daños a la fauna de los cursos de agua y pueden contaminar seriamente las fuentes de agua potable.

CALIDAD DEL AGUA

Además de los requisitos cuantitativos de agua, bien definidos en la agricultura, existe también un importante aspecto cualitativo. Naturalmente, la pureza de agua debe ser adecuada a su uso, con normas muy altas para la ganadería y los cultivos de alto valor, bajo vidrio o plástico, y con requisitos probablemente menos rígidos y estrictos para el riego de los cultivos de campo. Sea como fuere, hay requisitos básicos mínimos para todos los usos, y cuando no se los satisface de precipita toda una serie de problemas.
Hay básicamente tres niveles de calidad de agua, según su grado de contaminación:
1. Contaminación física causada por arena, limo, partículas y materia orgánica
2. Contaminación biológica causada por bacterias, virus, protozoo, algas y animales superiores, como las babosas, caracoles y hasta ratas, que transportan y transmiten parásitos. Estos agentes biológicos pueden dañar la salud de las plantas, de los animales y de los seres humanos. Estos últimos se ven afectados como consumidores, al ingerir cultivos contaminados o tejidos de animales enfermos, o como trabajadores agrícolas, al entrar en contacto con el suministro de agua.
3. Contaminación química en la forma de diversos iones, incluyendo Na+ (sodio), nitrato, calcio, magnesio, hierro, y boro. Los desequili-brios en el contenido iónico del agua pueden afectar directamente a los cultivos o a los animales por la acción de un ión específico, o indirectamente, haciendo que el agua sea demasiado ácida o alcalina, o fomentando el crecimiento de microorganismos, por eflorescencia de algas y ferrobacterias.

PROBLEMAS DERIVADOS

Los problemas principales que causan la contaminación física son el bloqueo de los sistemas de irrigación, los sistemas de fumigación y nebuli-zación y el aumento del desgaste en las piezas móviles de los rociadores. La contaminación biológica es considerablemente más seria y puede involucrar la difusión de enfermedades peligrosas, como el cólera y la fiebre tifoidea, cuando se usa agua contaminada para regar cultivos de ensalada que luego se comen crudos, sin lavado y tratamientos adecuados. Además, puede causar la introducción de parásitos, como los tremátodos del hígado en las ovejas, provenientes de un molusco hospedero (caracol). Los trabajadores agrícolas que entran en contacto con agua de riego contaminada son susceptibles a una amplia diversidad de enfermedades peligrosas, incluyendo la enfermedad de Weil, que es transmitida y difundida por las ratas.
Resulta irónico que muchos de los sólidos disueltos -nitratos, calcio, hierro, sodio y magnesio- que en exceso causan problemas específicos, son al mismo tiempo nutrientes esenciales, tanto para las plantas como para los animales. Así, el nitrato que es básico para la formación de proteínas, cuando existe en exceso puede causar la proliferación de algas verdes que contaminan las aguas física y biológi-camente. Los niveles excesivos de nitrato en el agua potable han sido implicados en un aumento de los cánceres humanos.
El exceso de los iones sodio y cloro en el suministro de agua, que proviene de la disociación de la sal común, cloruro de sodio, causa del problema bien conocido del agua salitrosa y de suelos cuyo empleo queda restringido a ciertos cultivos. El boro, que es una nutriente esencial de las plantas, causa daños a los cultivos cuando abunda en exceso.
Análogamente, el hierro produce manchas pardas en las hojas de plantas sensitivas, como la lechuga. Los niveles elevados de calcio aumentan el pH del agua y causan que sea dura. Ambos factores contribuyen a reducir la efectividad de muchos plaguicidas, que sobrellevan hidrólisis y pérdida de actividad. Esto puede remediarse adicionando adyuvantes, tales como el ácido fosfórico, al agua de rociado. Los altos niveles de calcio son también responsables de la presencia de desagradables depósitos blanquecinos en las frutas.
El ganado lechero es sensible a los sólidos disueltos en el agua. La de buena calidad contiene menos de 2,5 g/l de sólidos disueltos. Los animales pueden tolerar hasta 15-17 g/l, pero la producción declina debido a que el ganado bebe el agua con reticencia. Los vacunos pueden tolerar hasta 10 g/l de cloruro de sodio, pero basta 1 g/l de sulfatos para causar diarrea, y una concentración de 1 a 200 mg/l de nitratos es potencialmente tóxica.
El tipo de alcance del tratamiento de aguas que se efectúe dependerá del problema y del uso considerado, en relación con el costo del tratamiento. Los suministros de agua para la agricultura pueden tratarse y mejorarse por medio coagulación, floculación y sedimentación. Los métodos más comunes incluyen filtrado y desinfección, comúnmente por medio de cloro o compuestos que lo contienen.

Por Dr. Terry Mabbett
Consultor y periodista agrícola en Hertfordshire, Inglaterra
Fuente: Agricultura de las Américas
Año 47 - Nº 1 (Ene-Feb. 98)

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