UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SINALOAESCUELA DE BIOLOGÍA

EVALUACIÓN DEL EFLUENTE OZONIZADO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTOS, CULIACANCITO, EN CULTIVO DE PEPINO “SLICER” BAJO MALLA SOMBRA.

POR FAUSTO FARID BENITEZ CARRASCO

DIRECTOR DE TESISMC

ASESORMC JOSÉ GUADALUPE LLANEZ OCAÑA

MC CARMEN ALICIA GUERRERO ONTIVEROS

REVISOR

MC

Como requisito parcial para obtener el grado de LICENCIATURA en el área de Biología Experimental

diciembre, 2015

DEDICATORIA

AGRADECIMIENTOS

ÍNDICE

DEDICATORIA………………………………………………………………………………………

AGRADECIMIENTOS………………………………………………………………………………

ÍNDICE DE FIGURAS………………………………………………………………………………

ÍNDICE DE CUADROS……………………………………………………………………………..

RESUMEN……………………………………………………………………………………………1. INTRODUCCIÓN……………..…………………………….………………………………2. ANTECEDENTES………………………………..…....………….………………………..3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA……………...………..……….…………………4. JUSTIFICACION……...…...……………………………………………………………….5. OBJETIVOS………...………………………………………………………………………6. HIPOTESIS………………………………………………………………………………….7. MATERIALES Y METODOS………………………………………………………………8. RESULTADOS……………………………………………………………………………...9. DISCUSION…………………………………………………………………………………

10.CONCLUSIONES……………………………………………………………………………..11. BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………....12.ANEXO………………..……………………………………………………………………….

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1.

ÍNDICE DE CUADROS

Cuadro 1.

RESUMEN

1. INTRODUCCIÓN.

Reusar las aguas residuales municipales tratadas en la agricultura es un asunto de primera

importancia en la región de Sinaloa que es eminentemente agrícola; lo que significa

aprovechar importantes volúmenes de agua con altos contenidos de nutrientes útiles para el

desarrollo de los cultivos y la conservación del suelo. Hoy en día son arrojados al sistema de

drenes 5,500 litros por segundo (LPS), durante los 365 días del año, suficientes para regar

34,689 has/año (CNA 2011); en los drenes estas aguas residuales se mezclan con todo tipo

de desperdicios y basura, produciendo una mezcla de aguas compleja que va a dar al mar,

generando un gran problema de contaminación al medio ambiente. El riego de cultivos con

aguas residuales municipales no tratadas representa un serio riesgo para la salud. Estas

aguas constituyen una importante fuente de agentes patógenos como bacterias, virus,

hongos, protozoarios y helmintos que causan infecciones gastrointestinales en los seres

humanos.

En el caso de la desinfección con cloro existen reportes de que concentraciones de cloro

residual de 5 mg/L causan severos daños a los cultivos (Pedreroa et al. 2010). Es importante

tener en cuenta la capacidad de resistencia de los huevos de helmintos a cambios drásticos

de temperatura, y a la dosis de cloro de hasta 1000 mg/L (Velásquez, 2002).

Con la finalidad desinfectar las aguas residuales y remover, por un lado, las altas

concentraciones de patógenos y malos olores y por otro lado, conservar los nutrientes como

el Nitrógeno, Fósforo y Potasio, los cuales son elementos fundamentales para el desarrollo

de los cultivos y la conservación de los suelos. De esta forma cumplir con las Normas

internacionales de la Organización Mundial de la Salud (OMS) para reutilización de aguas

residuales en riego agrícola (Bontoux, 1998; Blumenthal, 2000; Peasey, 2000, CEPIS, 2000,

Hyderabad, 2002), donde destaca el parámetro de Coliformes fecales: < 1 000 (NMP/100

mL) en hortalizas de consumo crudo.

Teniendo en cuenta estas premisas, el presente trabajo busca estudiar y presentar las

ventajas y la sustentabilidad del ozono como desinfectante, demostrando que esta propuesta

es la opción más viable de rehusó de las Aguas Residuales Municipales en riego agrícola.

Para ello se realiza una validación agronómica de estas aguas ozonizadas en la sindicatura

de Culiacancito, del Municipio de Culiacán, Sinaloa.

Por otra parte, la búsqueda de mejorar el ingreso de los productores mediante la aplicación

de nuevas alternativas a cultivos de mayor rentabilidad, aprovechando el potencial productivo

en el país con el fin de obtener una mayor producción; además de contar con suficiente agua

y fertilizantes para el apropiado desarrollo y productividad de los cultivos. Esto debido a que

cada cultivo requiere una cantidad de nutrientes balanceados equivalente a los rendimientos

que se desea alcanzar (SAGARPA, 2013). Sin embargo, el uso indiscriminado e ineficiente

de fertilizantes y agro químicos ha originado una disminución en el contenido de la materia

orgánica y degradación del suelo, repercutiendo en la elevación de costos, baja rentabilidad

de la productividad y contaminación ambiental (Morón y Alayón, 2014).

Es por esto que se tiene como principal objetivo la evaluación del uso de aguas residuales

desinfectadas con ozono en la productividad en cultivos de pepino.

2. ANTECEDENTES.1.- Sobre las aguas residuales.

La reutilización de aguas residuales urbanas es una práctica muy extendida en diversos

países, de manera que este tipo de aguas forman parte del ciclo hidrológico y son

consideradas como recurso hídrico alternativos que deben tenerse en cuenta en todo

balance (Morell y Hernández, 2000).

Estudios realizados por Veliz et al. (2010) reportan que la evaluación de la eficiencia de los

procesos de fisicos y quimicos a nivel laboratorio en el tratamiento de aguas residuales

municipales, donde enfatizan la importancia del agua debido a la creciente escasez mundial

de este recurso, la comunidad científica internacional dedica grandes esfuerzos a la

búsqueda de soluciones que permitan el tratamiento y la disposición de aguas residuales de

distintas procedencias y la posibilidad de ser reutilizadas en diversos usos. Así mismo hacen

hincapié sobre la reutilización del agua en la agricultura, la cual constituye una alternativa de

gran relevancia. En México se descargan un total de 200 m3s (6,3 km3 por año) de los cuales

es aprovechado en riego agrícola un volumen total de 108 m3/s (3,4 km3 por año); sin

embargo, solo el 8,2% de estos tiene algún proceso de tratamiento, mientras que el 91,8 %

se aplica sin tratamiento alguno en 254,597 ha distribuidas en 26 Distritos de Riego. De

acuerdo con lo anterior, esto indica que las tierras regadas con aguas residuales municipales

sin ningún tipo de tratamiento alguno son una fuente de contaminación de suelos agricolas

por metales pesados y de epidemias provocadas por microorganismos gastrointestinales.

2.- Sobre el uso de las aguas residuales municipales en la agricultura.El uso de las aguas residuales se presenta como una de las fuentes alternativas para el riego

en la agricultura urbana y periurbana. Esto entraña un conjunto de interrogantes en cuanto a

su manejo y las posibles afectaciones que ellas puedan ocasionar a los frutos cosechados, al

suelo y al medio ambiente (Marcial et al. 2006).

Gonzales et al. (2012), expresan la importancia de las aguas residuales domésticas ya que

presentan una gran carga de contaminante, fundamentalmente para las redes acuíferas. Sin

embargo, por su composición bioquímica, representan una alto potencial para su reutilización

en el riego agrícola, contribuyendo además, a la necesidad de nuevas fuentes de agua para

la agricultura.

Passarini et al. (2011), estudiaron sobre la reutilización de aguas residuales residenciales en

la agricultura. Estas aguas residuales fueron tratadas por decantación y por el método de

membranas filtrantes. El lodo decantado proveniente fue utilizado en la producción de

humus. El líquido sobrenadante de la decantación fue tratado por membranas filtrantes y

utilizado en la irrigación de suelos recién sembrados. Se observó una germinación rápida del

100% de las semillas de plantas de maíz (Zea mays), así como una recuperación uniforme

del suelo tratado con el humus producido. También se observó una germinación superior al

87% usando el agua reutilizada. En este contexto, los resultados indican que es posible

reutilizar las aguas residuales residenciales.

Utria et al. (2008), desarrollaron un estudio en el Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas

(INCA). Los biosólidos obtenidos mediante digestión anaeróbica de aguas residuales

municipales y aplicados en un suelo ferralítico rojo compactado incrementaron los contenidos

de materia orgánica oxidable, fósforo asimilable y calcio cambiable. Aumentaron los

contenidos totales de bacterias, hongos y actinomicetos en el suelo, mientras que las

poblaciones de patógenos fueron mínimas y en algunos casos nulas. Por otra parte, se

observó que la aplicación de este residuo orgánico influyó positivamente en la producción de

plantas de tomate y sus componentes, sin alterar la calidad de los frutos. De forma general,

se demostró que el uso de los biosólidos de aguas residuales municipales con fines agrícolas

es una alternativa viable en los sistemas de explotación agrícola.

Sin embargo, una contraparte del riego con aguas residuales domésticas ausentes de algún

tipo de tratamiento previo a su uso representa un serio riesgo, ya que constituyen una

importante fuente de agentes patógenos como bacterias, virus, protozoarios y helmintos que

causan infecciones gastrointestinales en los seres humanos. Consecuentemente añadiendo

su contenido de toxinas químicas muy peligrosas que provienen de fuentes industriales

(veliz et al. 2009).

En función al párrafo anterior existen diversas alternativas de desinfección, tales alternativas

son ampliamente utilizadas actualmente como lo es el empleo de sustancias o compuestos

oxidantes como lo es el uso principal del cloro, luego, el hipoclorito, oxigeno industrial,

aireación de oxigeno y por ultimo el ozono (Strokatova et al. 2000).

Investigadores como Tyrrell et al. 1995 comparten sus conclusiones acerca de la persistencia

del uso del cloro en aguas residuales municipales con la finalidad de la inactivación de

microorganismos infecciosos, sin embargo existen dos cuestiones respecto a la cloración; la

falta de conocimiento sobre las grandes cantidades de productos secundarios provocados

( como los thrialometanos) y la ineficiencia de este medio para la desinfección lo cual se

transforma en un arma de doble filo.

Por otro lado existe la propuesta del uso del ozono ya que este tiene un alto poder oxidativo

que puede remover la materia orgánica en aguas residuales con una alta eficiencia y ser

aplicado como un proceso de oxidación avanzada para el tratamiento de aguas residuales,

que ha sido desarrollado como un campo independiente a ultramar y convertido en una

investigación de amplio espectro. La alta capacidad oxidativa del ozono tiene grandes

ventajas en aspectos tales como cromaticidad, remoción, esterilización y mejora de la

biodegradabilidad de aguas residuales al destruir las estructuras de largas moléculas

orgánicas transformándolas en moléculas cortas favoreciendo asi la degradación por este

proceso de manera natural (An y Xu, 2014).

Estudios realizados por Yao et al. (2007), observaron que la concentración de fenoles

utilizados para simular la materia orgánica que se encuentra en el agua antes de tratarla con

ozono, se aprecio una reducción significante de tales compuestos aromáticos después

aplicar el ozono en el agua, lo que implicó una desinfección prolongada por la alta

concentración de compuestos orgánicos ya removidos con el fin de purificar el agua a la que

se le sometió al tratamiento.

Tsintavi et al. (2013), demuestran que el proceso de ozonización por si solo disminuye desde

un 57 a un 76% de fenoles totales y desde un 5 a un 8% de carbohidratos totales contenido

en aguas residuales de molinos de semillas de olivo. Esto, tomando en claro las condiciones

experimentales que se especifican en el estudio.

Muñoz y Orta (2012) llevaron a cabo un estudio con el fin de observar el efecto del ozono en

la remoción de materia orgánica de un efluente secundario de una planta de tratamiento de

aguas residuales, con el objetivo de determinar su aplicabilidad en la recarga de acuíferos.

Para ello se sometió el efluente de estudio al proceso de ozonización utilizando dos

concentraciones de ozono en fase gaseosa y dos tiempos de contacto.

Muchos son los estudios realizados sobre la aplicación del ozono en agua con fines de

remoción de materia orgánica y de desinfección, tales estudios fueron llevados a cabo por

Rosenblum et al. (2012) donde reportan resultados de una reducción de 1.56 log en

promedio de esporas de Bacillus subtilis comparado con la cloración resultante de una

reducción de 1.3 log. El agua de los efluentes después de haber sido ozonizadas

demostraron una mejora en la cualidad del agua, tanto físico químicas y microbiológicas.

Kiss et al. (2013), muestran en sus resultados que tanto la demanda química de oxigeno

como la del contenido total de materia orgánica en aguas termales residuales pueden ser

efectivamente reducidas por un pre tratamiento de ozono junto a una membrana de filtración.

Además, enfatizan que el tratamiento con ozono es más efectivo debido a la eliminación de

fenoles que la nano filtración por sí sola.

Lajeunesse et al. (2013), demostraron que al ozonizar el agua del efluente de una planta

tratadora se observó una mayor eficiencia en la remoción de antidepresivos comparado con

otros tratamientos. Esto representa una estrategia prometedora para la eliminación de los

antidepresivos en las aguas residuales urbanas.

Oneby et al. (2010), destacan que la habilidad del ozono para reducir significativamente a

bajas concentraciones los rastros de compuestos orgánicos, que incluyen disruptores

endocrinos químicos (EDCs), farmacéuticos y productos de cuidado personal (PPCPs), y

otros contaminantes emergentes que han sido de gran intereses para la aplicación de ozono

en tratamientos de agua potable y aguas residuales. Fomentan además que se tiene que

considerar que el tratamiento se tiene que aplicar mejor en el punto origen de la descarga

que en el suministro de agua de consumo con fines de mejorar la efectividad del tratamiento.

Estudios realizados por Martínez et al. (2011), indican la importancia que radica al hecho de

que la desinfección con ozono es suficiente para inactivar coliformes fecales. Además de

demostrar la reducción de patógenos en 89%. Tal tratamiento fue respetuoso con los

elementos químicos tales como N, P y K que le dan a la reutilización de los efluentes de un

valor añadido en los riegos agrícolas con el fin de mantener la calidad de las aguas dentro de

los límites autorizados.

Reportes publicados por Campos et al. (2008), demuestran que la aplicación de ozono con

fines de desinfección en aguas de reusó en la agricultura reduce el tiempo de germinación

comparándolo con la cloración, debido a la toxicidad reducida de los efluentes ozonizados.

Además, adicionan, que se reduce el contenido de huevos de helmintos por su aplicación.

Resultados obtenidos por Liberti et al. (2000), demuestran que la desinfección con ozono de

efluentes municipales con fines de rehusó agrícola para uso no restringido, fue llevado a

cabo en una planta piloto de tratamientos de aguas residuales es muy efectivo hacia la

eliminación de Pseudomonas aureginosa (98 %) y Giardia lamblia (60%).

Estudios realizados por Martínez et al. (2013), muestran que la irrigación con aguas

residuales ozonizadas, en condiciones de crecimiento de cultivo de melón, produce efectos

similares como las aguas subterráneas sobre las propiedades del suelo, concentración de

macro elementos en las hojas y la fruta y sobre el rendimiento de la misma fruta del melón

(Cucumis melo). También agregan que el reúso de los efluentes conduce a incrementar los

ahorros en fertilizantes tales como el nitrógeno y el potasio comparado con la fertirrigación de

cultivo con aguas subterráneas.

Investigaciones relacionadas con el rehusó de aguas residuales municipales y su posterior

desinfección con ozono, los resultados obtenidos de las investigaciones elaboradas por

Rojas et al. (2011), demuestran que además de su posterior desinfección de aguas

residuales contribuye al incremento del oxigeno en el agua y el aporte de nutrientes en el

suelo reduciendo la necesidad de aplicar fertilizantes químicos con cultivos tales como ,

tomate (Lycopersicum sculentum M.), menta (Mentha piperita), manzanilla (Matricaria

chamomilla), lechuga (Lactuta sativa L.) y calabaza china (Benincasa hispida).

López et al. 2011 manifiesta que el uso de invernaderos en México en los cultivos de

hortalizas; en especial de pepino ha beneficiado mucho su producción, de 2 a 9 veces más

que en campo abierto debido a los buenos rendimientos obtenidos con una sola duración del

ciclo, siendo esta de 108 días en invierno, lo que da oportunidad de realizar dos siembras al

año prolongando así la ventana de producción.

Haciendo énfasis al cultivo de pepino (Cucumis sativus L.), en lo últimos años se ha

convertido en una de las hortalizas más cultivados, donde ocupa el cuarto lugar del grupo de

las hortalizas a nivel mundial, donde se destaca a China como uno de los más altos

productores de este cultivo (Bravo et al. 2011).

La Sindicatura de Culiacancito tiene una extensión territorial de 67.622 kilómetros cuadrados

y cuenta con 6 comisarías. Su relevante comunicación por carretera y ferrocarril le dan una

gran importancia.

Un 100% de sus tierras son de irrigación, por lo que su principales riquezas son la agricultura

y, además de la ganadería. Actualmente tienen funcionando 3 granjas porcinas, buen número

de granjas avícolas. Aunado a esto, se cuenta también con el sector comercio con restauran-

tes, panaderías y tamalerías.

Son 9 localidades que dan abrigo a aproximadamente 11 mil 980 personas, siendo las comu-

nidades más pobladas la de Culiacancito, Bella Vista, La Higuerita, Estación Rosales y Bacu-

rimi. A la sindicatura la comunica la carretera Culiacán-Culiacancito-Estación Rosales, así

como la Maxipista Benito Juárez y la vía del ferrocarril.

La sindicatura de Culiacancito, cuenta con un sistema de drenaje sanitario municipal, admi-

nistrado por la JAPAC que actualmente descarga directamente las aguas residuales al dren

Cedritos. El tipo de descarga de aguas residuales predominante es el doméstico, el resto

proviene de las industrias pequeñas, restaurantes, panificadoras, granjas, hospitales etc.

mismos que descargan las aguas residuales al drenaje de la ciudad sin tratamiento alguno

(JAPAC, 2011).

Las aguas residuales municipales que llegan a la planta, primeramente pasan por un proceso

de pretratamiento, el cual consiste en un tanque de recepción en donde se eliminan las basu-

ras flotantes mediante un sistema de rejillas mecánicas, se separan las arenas y los sólidos

discretos o flotantes y posteriormente se conducen hacia el tratamiento primario avanzando.

Después del pretratamiento, el agua residual pasa a un cárcamo de regularización donde se

encuentran instalados los equipos de bombeo que la enviaran directamente a la laguna de ai-

reación. Que consiste en un deposito artificial de agua parcialmente aireada, que actúa como

reactor biológico con biomasa en suspensión, cuyo movimiento a lo largo y ancho de ella es

provocado por un serie de equipos generadores de aire colocados estratégicamente en la su-

perficie de la laguna.

Es en esa etapa del proceso donde se lleva a cabo la oxidación total de la materia orgánica,

y por consiguiente la mayor remoción de contaminantes del agua.

Una vez alcanzado el mayor rendimiento en el reactor (que es el resultado de haber

alcanzado el equilibrio entre la biomasa generada por unidad de sustrato consumido), esta

pasa a un modulo de sedimentación, donde el lodo biológico formado en la laguna, e deposi-

ta en el fondo cónico de estas unidades, liberando un sobrenadante claro que verterá en una

canaletas recolectoras de agua clarificada.

Una parte de los lodos biológicos sedimentados en los clarificadores, retornaran por bombeo

al inicio de la laguna para generar nuevos microorganismos que vendrán a ayudar al proce-

so.

Posteriormente el agua clarificada pasa al tanque de desinfección con ozono y después se

envía a la estructura de salida para su descarga al dren Cedritos, de donde puede ser reutili-

zada para riego agrícola. El efluente tiene una calidad de agua que cumple con los límites

máximos permisibles de contaminantes establecidos en la NOM-003-SEMARNAT-97 que

puede ser reusada en riego agrícola, acuacultura, riego de áreas verdes recreativas con con-

tacto directo, industria, etc.

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.Los drenes de aguas residuales son producto de todo tipo de desperdicios y basura,

produciendo una mezcla de aguas compleja que se dirige al mar generando un gran

problema de contaminación al medio ambiente. El riego de cultivos con aguas residuales

municipales no tratadas representa un serio riesgo para la salud. Estas aguas constituyen

una importante fuente de agentes patógenos como bacterias, virus, hongos, protozoarios y

helmintos que causan infecciones gastrointestinales en los seres humanos.

Debido a la creciente escasez mundial de agua, la comunidad científica internacional dedica

grandes esfuerzos a la búsqueda de soluciones que permitan el tratamiento y la disposición

de aguas residuales de distintas procedencias y la posibilidad de ser reutilizadas en diversos

usos (Veliz et al. 2010). Sin embargo, la desinfección mediante cloración, es difícil mantener

una tasa elevada y uniforme de eficacia, debido a las dosis necesarias de cloro y otros reacti-

vos químicos para ajustar el pH, costos de operación, transporte y almacenamiento. Además,

en la cloración debido a la reacción con la materia orgánica presente, se forman productos

organoclorados tóxicos como los trihalometanos que son cancerígenos (Blatchley y Xie,

1994). Por lo tanto, la búsqueda de mejorar el ingreso de los productores mediante la aplica-

ción de nuevas alternativas a cultivos de mayor rentabilidad aprovechando el potencial pro-

ductivo en el país con el fin de obtener una mayor producción; además de contar con sufi-

ciente agua y fertilizantes para el apropiado desarrollo y productividad de los cultivos. Esto

debido a que cada cultivo requiere una cantidad de nutrientes balanceados equivalente a los

rendimientos que se desea alcanzar (SAGARPA, 2013). Sin embargo, el uso indiscriminado e

ineficiente de fertilizantes y agroquímicos ha originado una disminución en el contenido de la

materia orgánica y degradación del suelo, repercutiendo en elevados costos, baja rentabili -

dad de la producción y contaminación ambiental (Morón y Alayón, 2014).

Es por esto que se fórmula la siguiente pregunta de la presente investigación: ¿El uso de

aguas residuales desinfectadas con ozono para riego agrícola tendrá una mejor eficiencia en

productividad y calidad comparada con el riego tradicional?

4. JUSTIFICACIÓNLos resultados obtenidos en este trabajo de investigación constituirán una opción alternativa

de gran relevancia para la zona agrícola de Culiacancito, Sinaloa debido a que el uso de

aguas residuales en campos agrícolas ayudara a disminuir los gastos en insumos de fertili-

zantes otorgando una mayor productividad en cultivos de gran importancia dado a la alta

cantidad de elementos nutricionales en tales aguas. Aunado a esto, la desinfección de aguas

residuales con ozono promoverá la nitrificación y la asimilación de los nutrientes al aportar

oxígeno al suelo, así como también la eliminación de patógenos en el agua de importancia

médica que, de tal manera reducirá el número de patógenos a un nivel adecuado para el rie-

go agrícola de acuerdo con los parámetros establecidos en las normas para el riego agrícola

restringido y no restringido de SEMARNAT para granos y hortalizas de consumo crudo. De

esta manera el uso de aguas residuales desinfectadas con ozono será una alternativa viable

para el uso agrícola dado a la incorporación de materia orgánica al suelo, mayor oxigenación

en la zona radical del suelo, un incremento en el índice de productividad y una mayor inocui -

dad alimentaria.

5. OBJETIVOS

5.1. OBJETIVO GENERAL.Validar las aguas residuales municipales ozonizadas en el riego agrícola en cultivo de pepino

(Cucumi sativus L.) variedad paraíso en la planta de tratamientos Culiacancito, Sinaloa.

5.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.1) Contrastar la productividad de los tratamientos regados con diferentes tipos de agua.

2) Comparar la calidad de los frutos de cada tratamiento regados con diferentes tipos de

agua.

6. HIPÓTESIS.El cultivo regado con aguas residuales municipales ozonizadas mostrará mejor productividad

y calidad.

7. MATERIALES Y MÉTODOS.En los terrenos de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de la Sindicatura de

Culiacancito, municipio de Culiacán (N 24°49’23.9’, W 107°33’02.6’’ 26 msnm) cuenta con

una capacidad de 13 Litros por segundo (LPS); la planta está diseñada para llevar a cabo un

proceso biológico de aireación por laguna artificial y además consta de una cámara de

contacto con ozono para desinfectar el agua tratada. Estas aguas residuales se caracterizan

por provenir básicamente de actividades domésticas lo cual las hace más factibles para

reusó agrícola.

El presente trabajo de investigación se realizo en una época de cultivo. Donde consistió en

establecer un cultivo de pepino de mesa variedad Paraíso.

7.1 DESCRIPCIÓN DE ÁREA DE ESTUDIO.El área de estudio seleccionada será la Planta de Tratamientos primarios de Aguas

Residuales “Culiacancito”. La cual tiene una capacidad de tratamiento de 13 Litros por

segundo (LPS) tipificado como sistema de laguna aireada. La planta de tratamientos

secundarios de aguas residuales “Culiacancito” se encuentra ubicada en el estado de

Sinaloa al costado norte de la carretera Culiacancito-Caimanero Km 5, Culiacancito, por la

Margen derecha del dren Cedritos.

7.1.1. CARACTERÍSTICAS DEL INVERNADERO.El lugar donde se llevo a cabo el desarrollo del experimento fue en un invernadero tipo malla

sombra cuyas dimensiones son de 7X6 metros.

El invernadero cuenta con un sistema de riego por goteo automatizado por medio de

temporizadores (Nelson timerR) en donde se programo la frecuencia de riego por día, consta

de cuatro tanques de 450 litros cada uno en donde se mezclaron los correspondientes

nutrientes y se aplico ozono a dos de los tanques, cada recipiente cuenta con su respectiva

bomba, tuberías, filtros, válvulas de control y mangueras con dos espreas por bolsa.

7.2. ELABORACIÓN DE SUSTRATO.Para la elaboración de sustrato se utilizaron los siguientes materiales:

- Palas.

- Cubetas de 19 Lts.

- Lona de plástico negro.

- Carretilla.

- Perlita expandida.

- Fibra de coco.

Se procedio al acarreo de fibra de coco, el cual consistio en verter la fibra de coco al ras del

borde de cada cubeta de 19 Lts el cual es el equivalente a una de las 7 partes ó proporciones

de fibra de coco de la proporción 7:3 volumen/volumen. Las siete partes de fibra de coco se

trasladaron utilizando carretilla y fueron descargadas sobre una lona de plástico negro donde

fue llevado a cabo la mezcla.

Ya obtenidas las siete partes de fibra de coco se procedio a acarrear perlita expandida

utilizando el mismo procedimiento utilizado anteriormente mencionado con la tierra muerta,

solamente que en está ocasión se utilizaron 3 partes de perlita expandida. El sustrato ya

procesado se verterá en bolsas blancas de polietileno con una capacidad 9 kg el cual se

humedecio hasta alcanzar la capacidad de campo.

7.3. SEMBRADOEl periodo de siembra se realizo del 5 al 8 de abril del 2014. El sembrado fue de forma

directa en las bolsas con sustrato de fibra de coco y perlita expandida. Se implementaron

cuatro tipos de riego o bloques, cada uno consta de 20 bolsas en donde se hacen germinar

dos plantas de pepino por bolsa.

Para el sembrado se utilizaron semillas de pepino de mesa tipo slicer variedad Paraíso en el

sustrato hidropónico a base de fibra de coco y perlita expandida con sus respectivas

proporciones.

7.4. DESINFECCIÓN DE AGUAS RESIDUALES PARA RIEGO.Las Aguas Residuales Ozonizadas (ARO3) fueron preparadas en una planta piloto diseñada

por el MC. Jose Guadalupe Llanes Ocaña y elaborada por el técnico Adialberto Inzunza

llanes, la cual tiene capacidad una de 20 lpm donde se desarrollo un proceso fisicoquímico

de los llamados Tratamiento Primario Avanzado, las aguas clarificadas sin filtrar se les aplico

ozono a una concentración de 0.015 miligramos por Litro de ozono disuelto en el agua para

la desinfección y posteriormente fueron trasvasadas a dos de los tanques de alimentación de

riego en los cuales siguio la aplicación de ozono de forma intermitente.

Se utilizaron aproximadamente 450 litros de Aguas residuales provenientes de la Planta de

tratamientos primarios, Culiacancito, Sinaloa. Las cuáles fueron trasladadas y vertidas en

tinacos con una capacidad volumétrica aproximada 450 litros.

7.5. RIEGO.La frecuencia de los primeros riegos serán de 15 minutos cada 3 horas con un total de 4

riegos por día, con un volumen de 2 litros por bolsa. La frecuencia del riego se incremento de

acuerdo al desarrollo de la planta.

7.6. MANEJO DEL CULTIVO.De acuerdo con Ramírez y Nienhuis (2011) a las plantas se les dejo una rama o guía

principal, que se tutoraron con una cuerda por planta, y se podaron los brotes laterales.

Las bolsas se colocaron en hileras de 6 metros de largo, con una distancia entre ellos de 20

a 30 cm entre las plantas por maceta y entre hileras de 1 a 1.2 metros.

7.7. MANEJO DE PLAGAS Y ENFERMEDADES.Se llevo a cabo el control de plagas mediante un control químico cuando fue necesario, se

usaron, de manera periódica, aplicaciones de Karate Zeon (SYNGENTAR) combinado con

Talstar 100 CE (FMCR) para el control de plagas y enfermedades en el cultivo.

7.8. FERTILIZACIÓN DEL AGUA.Se llevo a cabo una solución nutritiva establecida por steiner (1961) con unas ligeras

modificaciones. La solución fue preparada a base de nitrato de calcio, nitrato de potasio,

fósforo monopotásico, sulfato de magnesio, cloruro de potasio, y de ser necesario se utilizo

ácido fosfórico para la regulación de pH en el agua. En base al perfil de minerales que se

encuentra en el agua a evaluar se procedio a elaborar el cálculo para el aporte de minerales

en el agua hasta llegar a la concentración adecuada en el agua.

7.9. DISEÑO EXPERIMENTAL Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO.

Se utilizaron dos clases de aguas: I) Agua superficial proveniente de la Presa el Varejonal

la cual se tomo de un canal de riego, y, II) Agua Residual Municipal tratada y ozonizada

proveniente de la Sindicatura de Culiacancito. De estas dos clases de aguas se prepararon 4

tipos de riegos o bloques.

7.10. SIMBOLOGÍA.A cada tratamiento o bloque se le asigno un símbolo con la finalidad de diferenciar cada

bloque del experimento a estudiar. El cual consistio de la siguiente manera:

A = Es el riego o cultivo con Agua Residual Ozonizada con media dosis de nutrientes y se

simboliza con ARO3 C/N 1/2.

B = Es el riego o cultivo con Agua Residual Ozonizada sola, sin nutrientes y se representa

con ARO3 S/N . C = Es el riego o cultivo con Agua de Canal sin nutrientes, es el testigo y se representa con

AC S/N. Las aguas superficiales de canal fueron bombeadas desde un canal próximo al

invernadero de forma similar a como se hace en la agricultura regional.

D= Es el riego o cultivo con Agua de Canal con la dosis típica de nutrientes, representado

por AC C/N. Es el riego tradicional y contra el cual se hará el contraste principal. La

fertilización utilizada fue una mezcla balanceada entre los elementos mayores (N, P, K) y

elemento menores (Ca, S, Mg) de acuerdo con Steiner (1961).

Para cada tipo de agua se utilizaron 20 macetas por tratamiento donde cada maceta tuvo 1

planta de pepino de mesa tipo slicer variedad paraiso.

El análisis estadístico fue llevado a cabo mediante un análisis de varianza de una vía para

las comparaciones entre los tratamientos con la finalidad de contrastar la productividad y la

calidad de los cultivos regados con diferentes tipos de agua.

7.11. MEDIDA DE VARIABLES.

Las variables a evaluar fueron: Promedio de producción en kiligramos por individuo y

rendimiento de unidades por hectárea de cada tratamiento, diametro, longitud (cm) de

acuerdo con Bravo et al. 2011 y Cabrera et al. 2007 con unas ligeras modificaciones.

7.11.1. DETERMINACIÓN DE PRODUCTIVIDAD.

Los frutos de pepino fueron colectados directamente de la planta considerando que su

estado de maduración que fuera apto para el corte y se colocaron en contenedores de

polietileno donde fueron pesados utilizando una balanza electrónica Torrey con una precisión

de 5 gramos por los cuatro tratamientos respectivamente.

7.11.1.1. RENDIMIENTO POR HECTÁREA.

Para la determinación de rendimiento por hectárea se calculo dividiendo la producción total

en kilogramos obtenida de cada tratamiento entre el área considerando que una hectárea de

cultivo se tiene un numero de 50,000 individuos por hectárea y finalmente multiplicar por los

20 individuos de a cuerdo con Cabrera et al. 2007 con unas ligeras modificaciones.

Donde:

Pt: es producción total en kilogramos.

H: es el número de 50,000 individuos por hectárea de cultivo.

U: es el número de individuos utilizados en cada tratamiento.

7.11.2. DETERMINACIÓN DE CALIDAD EN PEPINO.

7.11.2.1. TAMAÑO DEL FRUTO.

En el transcurso del experimento, se realizaron las colectas de los frutos en las plantas los

cuales se midieron la longitud y el diámetro ecuatorial del fruto con una cinta métrica con un

1 milímetro de precisión de manera que se obtuvieron los promedios de las mediciones de

cada cosecha.

8. RESULTADOS.9. DISCUSIÓN.

10. CONCLUSIONES.

11. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.An, Z. and Xu, X. (2014). Study on the treatment of high concentration organic waste water by

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12. Anexos.