Biofiltros para mejorar la calidad del agua de riego
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Contaminación difusa en aguas de riego
La contaminación difusa de las aguas emerge, principalmente como una consecuencia de actividades rurales, agrícolas y silvícolas. Este proceso puede definirse como una alteración de la calidad de las aguas, expresada principalmente, a través del incremento de sólidos en suspensión, de nutrientes y otras sustancias disueltas (sales y compuestos orgánicos) y presencia de compuestos biotóxicos como residuos de plaguicidas, esto se puede mitigar mediante el uso de biofiltros.
Uso de biofiltros para control de contaminación difusa.
Un Biofiltro es una asociación vegetal dispuesta en franjas que se ubica a los pies de un potrero de cultivo, en forma perpendicular al avance del agua y paralelo a un desagüe o cauce.
Las especies vegetales utilizadas pueden ser árboles, arbustos o pastos, que tienen la propiedad de filtrar contaminantes provenientes de la escorrentía superficial que se produce en los campos de cultivo.
Esta asociación se considera como una zona de transición entre la zona de cultivo y un curso de agua, conformando complejos ecosistemas que entregan un hábitat propicio para el buen desarrollo de microorganismos habitantes comunes del suelo que participan en la degradación o retención de contaminantes difusos.
En la Foto 1 se muestra la disposición de un biofiltro en el campo.
¿Que tipo de contaminantes puede remover? Estos biofiltros presentan altos niveles de eficiencia para remover contaminantes de tipo difuso, generados por la actividades agrícolas, tales como nutrientes (nitrógeno y fósforo), sedimentos, residuos de plaguicidas y material orgánico entre otros.
Un aspecto importante a considerar, es que la eficiencia de estos biofiltros es notoriamente afectada por las prácticas de manejo que se realizan dentro del campo de cultivo, especialmente en lo relativo al movimiento de sedimentos.
En efecto, prácticas inadecuadas de preparación de suelos, mal manejo del agua de riego, con aplicación de altos caudales o cultivos que dejan baja cantidad de residuos en el campo durante la época invernal, provocan una mayor susceptibilidad al arrastre de sedimentos, lo que afecta negativamente el nivel de eficiencia de remoción.
Factores que afectan la eficiencia en la remoción de contaminantes por los biofiltros.
La eficiencia de remoción depende de varios factores, entre los más importantes se pueden mencionar:
- Cantidad de sedimento que llega al biofiltro: que está dependiendo del tipo y frecuencia de las labores de preparación de suelos en la zona de cultivo, oportunidad entre la labranza de suelo y la época de lluvias, (mientras más cerca de la labranza una lluvia provoca mayor arrastre de suelo), la intensidad y duración de las precipitaciones y la pendiente.
- Tiempo de retención del agua en el biofiltro: se relaciona con el ancho de la estructura y su composición vegetal. Anchos de 8 a 15 m demostraron rangos de eficiencia para remoción de sólidos de hasta 93% considerando una mezcla de festuca y ballica perenne como estrata herbácea.
-Uniformidad de flujo del agua de riego: lo ideal es mantener un flujo de tipo laminar que atraviese la zona de biofiltros y evitar la formación de flujos preferentes o canalización del agua en ciertos sectores del biofiltro.
Un aspecto importante para lograr esta condición, es tener una alta cobertura de suelo de la estrata herbácea, y mantener una altura de corte del pasto no superior a 15 cm ni inferior a 5 cm; lo anterior ayuda a mantener un flujo de agua de tipo laminar; ya que al disminuir su velocidad de avance, permite decantar los sólidos que se encuentran en suspensión.
La foto 2, muestra plena cobertura de la estrata de pasto, compuesta por gramíneas, de tallos erectos y rígidos, (como festuca).
Junto a la estrata herbácea se aprecia dos hileras de avellano europeo que componen este biofiltro. (Foto 2)
Esta especie ha mostrado una buena respuesta, ya que es bastante rústica en cuanto a requerimientos de agua y tolerancia a plagas y enfermedades.
Además por su hábito de crecimiento tiende a emitir gran cantidad de brotes laterales desde la base del suelo. Es de alta importancia para este sistema oponer resistencia al avance del agua y aumentar el tiempo de retención dentro del biofiltro;así se remueven la mayor cantidad de contaminantes que se desplazan disueltos en el agua de riego.
En las fotos 3 y 4, se muestra el establecimiento de biofiltros en un cultivo de maíz, que intercepta el flujo de agua.
Este biofiltro contempla pasto, sauce mimbre y árboles como álamo y eucalipto en su conformación, los que también han tenido una muy buena respuesta.
Son especies de rápido crecimiento, resistentes a períodos de exceso o déficit de agua, aspecto de importancia en el manejo de un biofiltro; se debe tratar de no complicar el manejo general del predio donde se emplazan.
La alta tasa de crecimiento, se debe en parte a las características propias de éstas y también a la alta disponibilidad de nitrógeno. Se riega el cultivo de maíz con agua en mezcla con purines de cerdo, lo que permite recuperar nitrógeno y transformarlo en madera; evitando así la contaminación de aguas superficiales y subsuperficiales. Sistemas como éste son capaces de extraer más de 900 kg de N/ha en un año.
Fuente: www.inia.cl
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