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Producción de cebada maltera con aguas residuales tratadas





Alternativa para salvaguardar los recursos hídricos subterráneos

Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias | 13 de abril de 2023
El agua es, sin duda, el principal insumo para la producción de alimentos. Por tanto, para garantizar una seguridad alimentaria, se debe disponer del vital líquido en calidad y cantidad. El consumo de agua en la agricultura oscila entre ~72 % a nivel global. En el caso particular de la producción de cebada tiene una huella hídrica de 0.43 metros cúbicos por kilogramo de forraje, por lo que es importante, eficientizar el uso del agua en la producción de este cultivo, en las regiones áridas y semiáridas. Una alternativa para producir cebada de manera sostenible es mediante el uso de aguas residuales tratadas (ART), ya que esto permite, además de preservar agua subterránea y superficial (AS) para uso doméstico, e incrementar la producción de grano en un 54.3 por ciento. Es importante mencionar que, en la actualidad en el mundo, se irrigan alrededor de 20 millones de ha en 50 países, utilizando ART cuya producción aporta grandes cantidades de alimentos.



En México se producen al año un millón de toneladas de cebada con un valor comercial de 4,911 millones de pesos. El grano de cebada maltera es la materia prima para elaborar “cerveza”, la cual es una bebida que hoy en día tiene gran demanda a nivel nacional e internacional. Asimismo, la cebada se utiliza como alimento para animales y es uno de los principales cereales a nivel mundial.

En este contexto, el M.C. Jesús Manuel Ochoa-Rivero, investigador del Campo Experimental La Campana, perteneciente al Centro de Investigación Regional Norte Centro (CIRNOC) del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) y en conjunto un grupo de Investigadores del CIRNOC, CENID-RASPA e Instituciones Académicas (p. ej. Universidad Autónoma de Chihuahua y la Missouri State University) se plantearon las siguientes preguntas; ¿La ART aportada puede utilizarse para fines de irrigación? Una segunda pregunta fue ¿La calidad del ART podría apoyar el suministro del agua subterránea para la producción de cultivos? Para dar respuesta a estas preguntas los investigadores, condujeron un proyecto con el objetivo de evaluar la producción de forraje del cultivo de cebada irrigadas con ART y comparar la producción con AS.

Destacó que el riego con ART, además de generar beneficios agronómicos, ambientales y económicos en la producción de cebada, permitirá mediante el intercambio de AS por ART, salvaguardar los recursos hídricos subterráneos en las regiones áridas y semiáridas del norte de México. Los datos aquí reportados, se realizaron en un predio agrícola de un productor cooperante, apoyado financieramente por la Dirección de Desarrollo Rural del Gobierno Municipal de Chihuahua y con seguimiento del Consejo Estatal Agropecuario (CEACH). Los resultados de este estudio permitirán iniciar un programa piloto de utilización de ART para la producción forrajera en el municipio de Chihuahua y que, además, sirvan de base para recomendar el uso de ART en otros Municipios y localidades.

El estudio se llevó a cabo en el Ejido Aldama-Sector Leones, en Aldama Chihuahua, y se evaluó el comportamiento de plantas de cebada (variedad Alina), irrigadas con ART y AS. Lo anterior, derivado de la inquietud emergente ante nuevas oportunidades de mercado en el Estado. “Es importante mencionar que esta parcela se irrigó con dos fuentes de agua, en una sección con ART ~14 años y otra con AS por ~30 años bajo condiciones de inundación”.

El investigador subrayó, que la frecuencia de la aplicación de los riegos, fue variando a través del tiempo, ajustándose a los requerimientos de los cultivos. En este caso, en cada sección, se aplicaron cinco riegos con intervalos quincenales con una lámina de ~120 mm y 23 unidades de nitrógeno (urea) en una sola ocasión. En cuanto a los beneficios del riego con ART sobre las características fisicoquímicas de suelo, se encontró que el suelo irrigado con ART presentó ligeramente menor pH y conductividad eléctrica. Además, la concentración de fierro se incrementó en 193 %, el zinc 64 %, el fósforo 54 %, el potasio 29 % y el calcio 14 %, en comparación con el suelo que únicamente ha sido irrigado con AS.

La calidad del agua de las ART que se utilizó en nuestro estudio proviene de una planta de tratamiento de agua residual (PTAR) con tratamiento secundario con una etapa final de desinfección y cumple con los lineamientos de la NOM-001-SEMARNAT-1996 (hoy NOM-001-SEMARNAT-2021) y lo señalado en normas internaciones para uso agrícola. En cuanto la presencia de metales pesados y metaloides en la planta; los resultados encontrados en el grano se encuentran dentro de los lineamientos del CODEX-FAO; es decir, el mecanismo de translocación fue mínimo y estuvo dentro de los límites máximos permisibles que marca la FAO/OMS en su versión 2019.

La altura de las plantas de cebada fue mayor en los tratamientos irrigados con ART en las diferentes etapas de crecimiento. Estos resultados muestran claramente que el ART está aportando nutrientes adicionales que son necesarios para las plantas, lo cual ya ha sido reportado en otros estudios. De igual manera, el contenido de clorofila fue mayor en las plantas irrigadas con ART en las diferentes etapas fenológicas del cultivo. Este parámetro es importante ya que se busca maximizar la eficiencia de la fotosíntesis para, en consecuencia, aumentar la producción. El índice de área foliar fue mayor en las plantas irrigadas con ART lo que indica que estas plantas presentan una mejor intercepción, absorción y utilización de la energía luminosa aportada por el sol.



De acuerdo a los resultados de los estudios, se obtuvieron en cebada beneficios nutricionales por el riego con ART (6.42 toneladas por hectárea) y generaron un aumento de 54.3 % en la producción de grano, en comparación con el riego con AS con 4.12 toneladas por hectárea. Otro beneficio del riego con ART fue el incremento de 39.4 % en producción de forraje verde. No obstante, que la cebada utilizada en este estudio fue maltera, el forraje puede ser utilizado como un subproducto.

Este estudio confirma que el ART puede ser utilizada para la producción de cebada en el área circundante de la ciudad de Chihuahua, con un beneficio tripartita; para el Municipio como sector urbano, para los productores como sector de agrícola y para el ambiente en sus diversos contextos. No obstante, el investigador recomienda continuar con este tipo de estudios en el mediano y largo plazo para detectar potenciales amenazas como contaminantes emergentes, incremento de suelos salinos y suelos sódicos.



Finalmente, con este estudio se deja un precedente para el establecimiento de una Unidad de Riego Colectivo Metropolitano con Agua Residual Tratada en el norte de México bajo un esquema de economía circular dentro del nexo agua-energía-alimentación-ambiente.

Descarga gratuita
https://vun.inifap.gob.mx/BibliotecaWeb/_Content?/=14491
Contacto
M.C. Jesús M. Ohoa Rivero
ochoa.jesus@inifap.gob.mx


Fecha de publicacion: 2023-04-13
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Ubicación


    Autor
    INIFAP - CIRNOC - OGE    
    Fecha actualización
    02-05-2024