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Elementos químicos tóxicos en aguas de regadío

Iones fito-tóxicos

Los iones tóxicos mas comunes presentes en las aguas residuales son:

- Boro (B)
- Cloro (Cl)
- Sodio (Na)

El sodio y el cloro son normalmente absorbidos por la raíz. La absorción a través de las hojas produce una mayor acumulación de estos compuestos en las plantas. Una absorción directa normalmente ocurre a través de los sistemas hidratante de rociado a altas temperaturas y valores de humedad bajos.

La concentración adecuada de estos aniones depende del tipo de cultivo, el estado de crecimiento, concentración de los iones tóxicos y combinación de los mismos, clima y condiciones particulares del tipo de suelo.

Niveles tóxicos de iones específicos (meq/L)

Boro Cloro Sodio
Ninguno < 1 1 – 3 > 3
Ligero a moderado < 4 4 – 10 > 10
Severo < 3 3 – 9 > 9

Fuente: Robert Morris and Dr. Dale Devitt, "Sampling and interpretation of landscape irrigation water", University of Nevada

Las concentraciones de boro menores de 1mg/L sin embargo son esenciales para el desarrollo de la planta, pero altas concentraciones pueden suponer un problema en plantas sensibles. La mayoría de las plantas pueden tener problemas de toxicidad cuando la concentración de boro excede 2mg/L (ver cuadro abajo).

La mayor fuente de boro antropogénico son los efluentes domésticos (media de 1mg/L) debido al uso de productos como el perborato como agente blanqueante con una media de 1mg/L (ex. boro que se encuentra en aguas residuales puede tener concentraciones de boro de hasta 5mg/L en países secos y aguas residuales concentradas). Ambos, el suelo utilizado en los cultivos y el agua de riego, deberán ser sometidos a examen para determinar la presencia de tóxicos que puedan afectar a la planta como el boro.

Tolerancia relativa de boro a los cultivos agrícolas

ToleranciaNote Concentración de boro en el agua contenida en el suelo (mg/L)Note2 Cultivo agrícola
Muy sensible <0.5 Zarzamora
Sensible 0.5-1.0 Melocotón, cereza, ciruela, uva, guisante, cebolla, ajo, patata dulce, trigo, cebada, girasol, sésamo, fresa
Moderadamente sensible 1.0-2.0 Pimiento rojo, guisante, zanahoria, rábano, patata, calabacín
Moderadamente tolerable 2.0-4.0 Lechuga, col, apio, tulipán, cereal, maíz, alcachofa, tabaco, mostaza, calabaza
Tolerable 4.0-6.0 Tomate, alfalfa, perejil
Muy tolerable 6.0-15.0 Espárragos

Tolerancia relativa de los cultivos agrícolas al ion cloro

Sensitivo Cloro (mg/L) Cultivo afectado
Sensible <178 Almendra, albaricoque, ciruela
Moderadamente sensible 178-355 Uva, pimiento, patata, tomate
Moderadamente tolerante 355-710 Alfalfa, cebada, maíz, calabacín
Tolerante >710 Coliflor, algodón, cardo, sésamo, semilla de azúcar, girasol

Fuentes: Extraido de Australian Water Quality Guidelines for Fresh & Marine Waters (ANZECC)

Note. Tolerancia variara según el clima, condiciones del suelo y variedad del cultivo
Note2. Máxima concentración tolerable en aguas de irrigación sin reducir la producción es aproximadamente igual a los valores de contenido de agua en el suelo

Elementos traza

Los elementos traza son compuestos químicos necesarios, normalmente en cantidades muy reducidas, para el crecimiento, desarrollo y fisiología de plantas y animales.

Afortunadamente, la mayoría de los proveedores de regadío y efluentes de aguas residuales contienen cantidades pequeñas de los elementos traza con lo cual no supone ningún riesgo para la irrigación con aguas recicladas.

Sin embargo, mas de 85% de los elementos traza aplicados suelen acumularse en el suelo y pueden drenar a las aguas subterráneas provocando problemas de contaminación. El limite de toxicidad dependerá del tipo de planta. Por ejemplo, fluor añadido al agua destinada a su bebida puede ser toxico a niveles bajos para plantas interiores (ex. Dracaena).

Esto además dependerá del tipo de suelo. Cuando un elemento se añade al suelo por irrigación, este puede que se inactive químicamente y no reaccione o puede ser que se acumule y crezca su nivel debido a las reacciones que se producen con otros elementos químicos que forman los complejos estructurales del suelo alcanzando niveles tóxicos. Por ejemplo algunas estructuras de suelos pueden retener estos elementos que quedarían disponibles en la zona de la raíz.

Los sistemas de irrigación pueden afectar la absorción de elementos tóxicos por la planta. Por ejemplo, sistemas humidificadores rociados, pueden producir un riesgo alto de absorción de estos elementos tóxicos en las hojas.

Limites fito-toxicos de ciertos elementos traza.

Elementos Uso a largo plazoNote3 Uso a corto plazo
Aluminio 1000 20.00
Arsénico 1000 10.00
Cadmio 0.005 0.05
Cromo 5.000 20.00
Cobalto 0.200 10.00
Cobre 0.200 5.00
Fluor 1.000 15.00
Hierro 5.000 20.00
Plomo 5.000 10.00
Manganeso 2.000 20.00
Níquel 0.500 2.00
Selenio 0.050 0.05

Fuentes: Extraido de Australian Water Quality Guidelines for Fresh & Marine Waters (ANZECC)

Cloro libre

Cloro libre (Cl2) es altamente reactivo y inestable en agua. A altos niveles de cloro residual éste se disipa rápidamente cuando el agua es almacenada en tanques o embalses durante unas horas. A concentraciones residuales de cloro libre menores de 1mg/L normalmente no afecta la hoja de la planta.

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