Titulillo: Empleo de
aguas residuales de la producción azucarera
Revisión
Empleo de aguas residuales de
la producción azucarera en el cultivo del arroz (Oriza sativa L.)
I use of residual
waters of the sugar production in the cultivation of the rice (Oriza sativa L.)
Est. Kettys Marian del
Toro Arias, Universidad de Granma. Granma. Cuba. (1)
Est. Ariadna Liens Silva, Universidad de Granma. Granma. Cuba. (2)
MSc. Wilmer Luis
Almarales Frías, Universidad de Granma. Granma. Cuba. (3)
(1) Estudiante cuarto año CD Agronomía. Universidad de
Granma. Bayamo. kettys2025@nauta.cu
(2) Estudiante cuarto año CD Agronomía. Universidad de
Granma. Bayamo. lienssilvaariadna@gmail.com
(3) Master en Ciencias Agrícolas. Profesor Auxiliar Universidad
de Granma. Bayamo. Walmaralesf@udg.co.cu. Walmaralesf74@gmail.com.
Sahily Cano Llorente, Master en Ciencias
Agrícolas. Profesor Auxiliar Universidad de Granma.
Bayamo. @udg.co.cu. @gmail.com.
Resumen
Granma es una de las
provincias de mayor producción de arroz del país, tanto sus sistemas de cultivo
como su beneficio y procesamiento constituye un elemento de vital importancia
socioeconómica. No obstante, en las últimas campañas se ha experimentado un
notable descenso en las áreas agrícolas dedicadas a su cultivo fundamentado en
la carencia de insumos y disponibilidad de aguas para el riego, por ello la
búsqueda de soluciones es un elemento trascendental para los agricultores y
dentro de ellas el empleo de las aguas residuales de la industria azucarera constituye
una alternativa viable. El experimento se condujo en condiciones de campo para
evaluar el efecto causado por la mezcla de aguas residuales del procesamiento
industrial del azúcar con el agua de riego procedente de la presa Cauto del
Paso en algunas variables morfológicas y agro-productivas del cultivo. Con un
diseño completamente aleatorizado con tres tratamientos se cuantificó la
respuesta en: la altura de las plantas, número de hijos por plantas, panículas
por metro cuadrado, granos llenos por panícula y peso de 1000 granos. El
procesamiento estadístico de los datos se realizó mediante el Software
estadístico InfoStat versión 2017 sobre Windows 10. El cultivo del arroz,
variedad INCA LP - 5, mostró una respuesta positiva y
significativa ante la aplicación de la mezcla de las aguas residuales al 75%
con el agua para riego.
Palabras claves: arroz; riego; aguas residuales; medio ambiente
Abstract
Granma is one of the counties of bigger production
of rice of our country, so much its cultivation systems as its benefit and
prosecution constitutes an element of vital socioeconomic importance.
Nevertheless, in the last campaigns a remarkable descent has been experienced
in the agricultural areas dedicated to its cultivation based in the lack of
inputs and readiness of waters for the watering, for it the search of solutions
is a momentous element for the farmers and inside them the employment of the
residual waters of the sugar industry constitutes a viable alternative. The
experiment behaved under field conditions to evaluate the effect caused by the
mixture of residual waters of the industrial prosecution of the sugar with the
watering water coming from the Cautious prey of the Step in some morphological
variables and agriculture-productive of the cultivation. With a design totally
randomized with three treatments the answer it was quantified in: the height of
the plants, children's number for plants, panicles for square meter, full
grains for panicles and weight of 1000 grains. The statistical prosecution of
the data was carried out by means of the statistical Software InfoStat version
2017 on Windows 10. The cultivation of the rice, INCA LP - 5 variety, it showed
a positive and significant answer before the application of the mixture from
the residual waters to 75% with the water for watering.
Key words: rice; watering;
residual waters; environment
Introducción
Muchos recursos agrícolas no solo representan
parte de la ingesta alimenticia de las personas, sino que además contribuyen al
desarrollo agroindustrial y a la economía de los países (Mendoza
et al., 2019),
uno de esos recursos es el arroz (Oriza sativa L.) (FAO, 2015). Esta gramínea cuyo origen se remonta a la edad media
en Asia, viene siendo cultivada hace más de 10 000 años y sus tallos pueden
alcanzar los seis pies de altura, rica en nutrientes y minerales como la
Riboflabina, Retinol, Calcio, Magnesio, Fósforo y Carbohidratos (Infoagro, 2018) constituye un alimento básico para tres cuartos de la
población mundial (Ávila et al.,
2004) (Mendoza et al., 2019).
Su producción mundial alcanzó en el año 2017 los 503,9
millones de toneladas, alrededor de 29 millones de ellas se produjeron en
países de Latinoamérica según datos de la Organización de las Naciones Unidas
para la Alimentación y Agricultura (FAO) (FAO, 2024) (Navarrete, 2017).
En términos generales los países
centroamericanos son deficitarios en su producción de arroz (León y Ron,
2016). Los mayores rendimientos promedios en el área
centroamericana se registran en El Salvador (Degiovanni et al., 2010).
Rendimientos también aceptables se reportan en Nicaragua, Costa Rica,
Guatemala, Honduras y en Panamá. Asimismo, Costa Rica y Nicaragua son los
mayores productores del área centroamericana (Infoagro, 2018).
El arroz constituye uno de los
cultivos más importantes desde el punto de vista de sistemas productivos, área
sembrada, producción, comercialización y consumo (Mendoza et al., 2019). En Cuba su grano blanco es la base de la
alimentación con importante aportes en la dieta, además de un consumo percápita
superior a las 60 kg (Maqueira et
al., 2006) (Pérez y Penichet, 2014).
En la provincia Granma se siembran alrededor de 45 000 ha con una
producción de algo más de 150 000 toneladas de arroz cascara húmedo, siendo la
tecnología de siembra directa, con riego por inundación, la de mayor
representatividad, sobre todo en el sector de la siembra estatal (Pérez y Penichet, 2014). Para ello se demandan alrededor de 250 000 Hm3 al sistema
de recursos hidráulicos (Degiovanni et
al., 2010).
La competencia por el uso del
agua hace más escaso este recurso para el riego agrícola (Baird et al., 2017); siendo necesaria la búsqueda
de fuentes alternas (Castillo et al.,
2020), como
la reutilización de las aguas residuales en la agricultura que representen
beneficios para el suelo y los cultivos (Guerra et al., 2023). Anualmente se producen 380 000 millones de m3de aguas
residuales en la superficie del planeta y según predicciones este volumen debe
incrementar hasta 470 000 millones de m3 al final del 2030 y alcance
los 574 billones de m3 en el 2050 (Vaegas et al., 2020).
Las aguas residuales pueden ser
una fuente de materias primas como nutrientes o ciertos metales (aguas
residuales industriales) (Mendoza et al.,
2019).
Además, contribuyen a reducir la energía necesaria en la extracción de estas
materias primas para su uso como fertilizantes (Castillo et al., 2020). La combinación de una demanda de agua creciente, especialmente en la
agricultura y una disponibilidad de agua limpia cada vez menor está impulsando
el uso de fuentes de aguas no convencionales (Guerra et al., 2023).
En los últimos años Granma
experimenta una drástica reducción en la disponibilidad del agua requerida para
la agricultura, insumos agrícolas y disponibilidad energética, aspectos que por
ende provocaron que las áreas de cultivo de arroz experimentaron una reducción
considerable en ambas campañas de siembras, primavera y frío.
En tal sentido la búsqueda de
alternativas de aguas de riego y fertilización motivaron el empleo de la mezcla
de residuales de la producción azucarera del Central “Arquímedes Colina”,
acumulados en embalse de oxidación Jucarito, en áreas dedicadas al cultivo del
arroz, siendo el objetivo de este artículo : evaluar morfo-agronómicamente la
respuesta del cultivar INCA LP – 5 ante las mesclas del agua de riego procedente
de la presa Cauto el Paso, en dos proporciones, con residuales de la industria.
Población y muestra
El experimento se condujo
en condiciones de campo, en la Empresa Provincial de Granos “Fernando Echenique”
en la provincia Granma, durante la campaña de siembra del arroz primavera 2024
con el empleo del cultivar INCA LP – 5 sobre un suelo Oscuro plástico no
Gleysado (Hernández et al., 2015).
El área de plantación se
preparó con la tecnología seco fangueo con minidique en curvas a nivel, para la
siembra se esparcieron semillas certificada a voleo. Se empleó un diseño
completamente aleatorizado, con tres tratamientos consistentes en un testigo con
agua de riego de la presa Cauto del Paso y dos con mezclas de dicha fuente de
abasto con residuales de la producción azucarera del Central “Arquímedes Colina”
de la localidad de Mabay en el municipio Bayamo. En el manejo de los volúmenes
para las mezclas se emplearon vertederos rectangulares.
ü T1: residual 75% con 25% de agua de
riego.
ü T2: residual 50% con 50% de agua de
riego.
ü T3: agua de riego sin mezcla con
residual.
Para evaluar la respuesta
del cultivo ante las dos mezclas empleadas se evaluaron dos variables
morfológicas: altura de la planta y cantidad de hijos emitidos y las variables
agro productivas: panículas por metro cuadrado, granos llenos por panícula,
peso de 1000 granos y el rendimiento agrícola.
ü Altura de la planta (m): medida en cosecha a los 35
días desde el punto de algodón y medida desde la base del tallo hasta la
inserción de la panícula con cinta métrica de 5 m.
ü Hijos por planta (unidad): seleccionados 25
plantones por tratamiento, cosechados y
contados los tallos fértiles y restada la panícula madre.
ü Panículas por metro cuadrado (pan/m2):
con marco cuadrado de 0.25 m2 colocado sobre la superficie y
contadas las panículas, multiplicando por 4 este valor, en 25 mediciones por
tratamiento.
ü Granos llenos por panículas (unidad): con el empleo
de la cosecha de los plantones y seleccionadas al azar 25 panículas por
tratamiento, trasladada al laboratorio y contados los granos llenos
correctamente formados.
ü Peso de mil granos (g): contados 1000 granos y
pesados en balanza analítica de precisión en 25 muestras por tratamiento.
ü Rendimiento (tha1): calculado en base al
14 % de humedad del grano y el peso de la muestra de 3 m2 con 25
muestras por tratamiento.
La información se recopiló
en libreta de campo y se llevó a modelos confeccionados al efecto,
posteriormente se creó una base de datos para el experimento sobre soporte
electrónico, Microsoft Office Excel 2013. El procesamiento estadístico de los
datos se realizó mediante el Software estadístico InfoStat versión 2017 sobre
Windows 10.
A todos los datos se les
realizó la prueba de Shapiro- Wilks modificada para verificar el cumplimiento
de los supuestos de normalidad, y la prueba de Levenne para determinar la
homogeneidad de varianza (Conover, 1999).
Los datos que cumplieron
con los supuestos se les realizó un análisis de varianza de clasificación
simple por estadística paramétrica y en caso de diferencias significativas se
aplicó la prueba de comparación de rangos múltiples de media, según Tukey con p
≤ 5 % de probabilidad de error y a los datos que no cumplieron con al
menos uno de los supuestos antes mencionados, se les aplicó estadística no
paramétrica, usando la prueba de rangos múltiples de Kruskal - Wallis (p
≤ 0.05) (Di Rienzo et al., 2012).
Análisis de los resultados
La
altura de las planta mostró el mayor valor medio 0.95 m cuando el agua de riego
se mezcló en proporción de un 50% con los residuales y el menor cuando se
realizó al 75% (Figura 1). Entre los tratamientos no se constataron diferencias
significativas.
Letras iguales no difieren
significativamente para p ≤ 5 % de probabilidad de error.
Figura 1: Respuesta en la
altura de la planta de arroz ante la aplicación de diferentes proporciones de mezcla
de residuales de la industria azucarera y agua de riego.
De manera muy similar, a la altura de las
plantas, para la emisión de hijos por plantas se encontró una tendencia a una
mayor cantidad de tallos cuando se empleó el agua de riego con residuales, el
tratamiento al 75% con 10.5 hijos por planta (Figura 2) alcanzó el mayor valor
medio, mientras la menor emisión de hijos por la planta se observó en el
tratamiento donde se empleó del agua de riego sin mescla. Para esta variable no
se constataron diferencias significativas entre los tratamientos.
Letras iguales no difieren significativamente
para p ≤ 5 % de probabilidad de error.
Figura 2: Respuesta en la
cantidad de hijos emitidos por planta de arroz ante la aplicación de diferentes
proporciones de mezcla de residuales de la industria azucarera y agua de riego.
Estas
dos variables morfológicas del cultivo están muy relacionadas con la genética
varietal así como al empleo de selección negativa durante la obtención de las
variedades en los centros de investigación (Ávila
et al., 2004).
En la investigación estas dos variables alcanzaron valores muy similares a los
estándares de la variedad (Maqueira et al., 2006).
Para
la variable agro-productiva panículas por m2, se observó el mayor
valor medio cuando la proporción del agua de riego con residuales se efectuó al
75% con 428 panículas, mientras la menor producción de tallos se reflejó en el
tratamiento con agua de riego de la presa (Tabla 1). En lo general para esta
variable se constató una respuesta en correspondencia con la emisión de tallos
por la planta (Figura 2).
Con
la reducción de los volúmenes de residuales existió una respuesta negativa de
la planta en lograr la producción de hijos fértiles de manera significativa
(Tabla 1), el tratamiento con 75% de residuales superó de manera significativa a los dos restantes y se
encontraron dichas diferencias también entre los tratamientos con 50% de
proporción de residuales y cuando se regó con agua procedente de la presa.
Tabla
1: Respuesta
del cultivo de arroz en la cantidad de panículas por metro cuadrado, granos
llenos por panículas y peso de 1000 granos ante la aplicación de diferentes
proporciones de mezcla de residuales de la industria azucarera y agua de riego.
|
Tratamiento |
Pan/m2 (unidad) |
Granos llenos/pan. (unidad) |
Peso de 1000 granos (g) |
|
T1 |
428
a |
105
a |
23.96
a |
|
T2 |
388
b |
106
a |
23.91
a |
|
T3 |
367
c |
93
b |
23.22
b |
|
E.E |
4.76 |
3.33 |
1.31 |
|
C.V |
6.04 |
16.44 |
0.06 |
|
Letras iguales en misma
columna no difieren significativamente p ≤ 5 % de probabilidad de
error. |
|||
En
los granos llenos por panículas se observó una respuesta positiva y
significativa con los tratamientos donde el agua de riego fue mezclada con
residuales (Tabla 1), sin reflejar diferencias significativas entre tratamientos.
La menor cantidad media para esta variable en estudio, 93 granos llenos bien
formados, se constató en el tratamiento con riego de agua de la presa (T3).
El
componente del rendimiento para este cultivo, peso de 1000 granos, evidenció
también una respuesta significativa y positiva al empleo de residuales de la
industria azucarera (Tabla 1). Los granos más pesados se encontraron en los
tratamientos con residuales con valores medios de 23.96 y 23.91 g
respectivamente sin alcanzar diferencias significativas entre ellos pero si
reflejaron dichas diferencias cuando se regó con agua procedente del embalse
Cauto el Paso (T3).
En
lo general para los componentes del rendimiento se encontró una acción
significativa al empleo de riego con residuales de la industria. Marcando la
mayor respuesta cuando el 75% del volumen de agua para el riego procedió del
embalse de oxidación y con un mayor peso para las panículas por metro cuadrado
(Tabla 1).
El
rendimiento agrícola reflejó una respuesta positiva y significativa al empleo
de residuales al 75% con el agua de riego (Figura 3).
Letras iguales no difieren
significativamente para p ≤ 5 % de probabilidad de error.
Figura 3: Respuesta en el
rendimiento agrícola del cultivo de arroz ante la aplicación de diferentes
proporciones de mezcla de residuales de la industria azucarera y agua de riego.
Conclusiones
1.
El arroz, variedad
INCA
LP - 5, mostró una respuesta positiva y significativa en las panículas por
metro cuadrado, los granos llenos, peso de 1000 granos y el rendimiento
agrícola ante la aplicación de la mezcla del agua de riego con residual de la
industria azucarera.
2.
Con la aplicación de la
mezcla del agua de riego con residuales a un 75% se reflejó un incremento significativo en la
cantidad de panículas por metro cuadrado, los granos llenos por panículas, el
peso de 1000 granos y el rendimiento agrícola del cultivar INCA LP - 5.
Recomendaciones
Emplear la mezcla del agua de riego proveniente de la
presa Cauto del Paso con residuales de la industria azucarera del central
“Arquímedes Colina” a un
75% para áreas del cultivo del arroz.
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