Ppropuesta plan de riego en cultivos frutícolas usando aguas residuales tratadas en La Finca Casa El Retiro del municipio de La Mesa Cundinamarca

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(1)PROPUESTA PLAN DE RIEGO EN CULTIVOS FRUTÍCOLAS USANDO AGUAS RESIDUALES TRATADAS EN LA FINCA CASA EL RETIRO DEL MUNICIPIO DE LA MESA-CUNDINAMARCA. FABIAN STEVEN HERNÁNDEZ ESPITA JUAN MANUEL PICO RIAÑO. UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES TECNOLOGÍA EN GESTIÓN AMBIENTAL Y SERVICIOS PÚBLICOS BOGOTÁ D.C 2107 1.

(2) PROPUESTA PLAN DE RIEGO EN CULTIVOS FRUTÍCOLAS USANDO AGUAS RESIDUALES TRATADAS EN LA FINCA CASA EL RETIRO DEL MUNICIPIO DE LA MESA-CUNDINAMARCA. FABIAN STEVEN HERNÁNDEZ ESPITA JUAN MANUEL PICO RIAÑO. Proyecto de trabajo de grado para optar al título de tecnólogo en gestión ambiental y servicios públicos. Tutor Ing. Edison Uribe. UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES TECNOLOGÍA EN GESTIÓN AMBIENTAL Y SERVICIOS PÚBLICOS BOGOTÁ D.C 2107. 2.

(3) CONTENIDO. INTRODUCCIÓN 1.. 2.. CONDICIONES GENERALES. 9 12. 1.1. OBJETIVOS ............................................................................................................................. 12. 1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................................. 12. 1.3. JUSTIFICACIÓN ..................................................................................................................... 14. REFERENCIAS TEÓRICAS Y CONCEPTUALES. 15. 2.1. Marco Teórico .......................................................................................................................... 15. 2.2. Marco Conceptual .................................................................................................................... 26. 3. MARCO NORMATIVO DEL PLAN DE MANEJO DE AGUAS RESIDUALES TRATADAS PARA CULTIVOS FRUTÍCOLAS DE LA FINCA CASA EL RETIRO DEL MUNICIPIO DE LA MESA-CUNDINAMARCA. 34 4. REFERENTE GEOGRÁFICO DE LA FINCA CASA EL RETIRO DEL MUNICIPIO DE LA MESA CUNDINAMARCA 39 4.1 Características edafológicas e hidrológicas de La Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa Cundinamarca. ..................................................................................................................................... 42 4.2. Características socio-económicas del Municipio de La Mesa-Cundinamarca ........................... 42. 5.. MARCO INSTITUCIONAL. 45. 6.. DISEÑO METODOLÓGICO. 46. 7. DESCRIPCIÓN Y DIAGNÓSTICO DE LA FINCA CASA EL RETIRO DEL MUNICIPIO DE LA MESA-CUNDINAMARCA 49 7.1. Descripción de La Finca Casa El Retiro del Municipio de la Mesa-Cundinamarca. ................. 49. 7.2. Diagnóstico de La Finca Casa El Retiro del Municipio de la Mesa-Cundinamarca. ................. 57. 8. MANEJO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS TRATADAS EN LOS CULTIVOS FRUTICOLAS DE LA CASA FINCA EL RETIRO DEL MUNICIPIO DE LA MESACUNDINAMARCA 65 8.1 Caudales de agua residual doméstica en La Finca Casa El Retiro del Municipio de La MesaCundinamarca. ..................................................................................................................................... 65 8.2 Tratamiento de agua residual doméstica en La Finca Casa El Retiro del Municipio de La MesaCundinamarca. ..................................................................................................................................... 65 8.3 Calidad del agua residual doméstica tratada en La Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa-Cundinamarca. ............................................................................................................................ 68 8.4 Condiciones del agua residual doméstica tratada en La Finca Casa El Retiro para uso en riego de cultivos frutícolas. ........................................................................................................................... 69. 3.

(4) 8.5 Determinantes normativas para el uso del agua residual doméstica tratada de La Finca Casa El Retiro En Riego de cultivos frutícolas. ................................................................................................. 70 8.6 Consideraciones normativas para el uso del agua residual doméstica tratada en La Finca Casa El Retiro en Riego de cultivos frutícolas................................................................................................... 72 9. PROPUESTA DEL PROGRAMA DE IRRIGACIÓN CON AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS TRATADAS EN LOS CULTIVOS FRUTÍCOLAS EN LA FINCA CASA EL RETIRO DEL MUNICIPIO DE LA MESA-CUNDINAMARCA. 73 9.1 Calendario propuesto de Uso y Riego para los cultivos frutícolas de la Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa-Cundinamarca. ................................................................................................ 76 9.2 Sistema de riego de los cultivos frutícolas de la Finca Casa El Retiro del Municipio de La MesaCundinamarca. ..................................................................................................................................... 78 9.3 Fuente de abastecimiento para el riego de los cultivos frutícolas de la Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa-Cundinamarca. ................................................................................................ 86 9.4 Análisis económico del plan de riego con aguas residuales domésticas tratadas en los cultivos frutícolas de la Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa-Cundinamarca. ................................. 86 9.5 Gestión del riesgo relacionado con la implementación del plan de riego con aguas residuales domésticas tratadas en los cultivos frutícolas de la Finca Casa El Retiro del Municipio de La MesaCundinamarca. ..................................................................................................................................... 94 9.6 Plan de contingencia para el plan de riego con aguas residuales domésticas tratadas en los cultivos frutícolas de la Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa-Cundinamarca. ................. 101 9.7 Posibles rendimientos a partir de nutrientes del agua residual doméstica tratada en los cultivos frutícolas de la Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa-Cundinamarca. ............................... 103. 9.8. Síntesis del programa de irrigación con aguas residuales domésticas tratadas en los cultivos frutícolas de la Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa-Cundinamarca. ............................... 106 10. CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 108 10.1. Conclusiones: ......................................................................................................................... 108. 10.2. Recomendaciones ................................................................................................................... 112. 11. GLOSARIO. 115. 12. BIBLIOGRAFIA. 118. 13. ANEXOS. 124. 4.

(5) LISTA DE TABLAS Tabla 1Etapas de desarrollo del árbol de mango. Fuente: Autores. .......................................................... 24 Tabla 2 Etapas de desarrollo del árbol de cítricos. Fuente: Autores. ........................................................ 25 Tabla 3 Estructura de un plan de riego para cultivos frutícolas. Fuente: ¿por qué, cuándo, cuánto y cómo regar? Palacios, E., 2002. ......................................................................................................................... 29 Tabla 4 Análisis de frecuencias de riego. Fuente Autores. ....................................................................... 30 Tabla 5 Especificidades de cada tipo de riego. Fuente: Autores. .............................................................. 32 Tabla 6 Directrices recomendadas sobre la calidad microbiológica de las aguas residuales empleadas en agricultura. Fuente Organización Mundial de la Salud 1989. ................................................................... 35 Tabla 7 Calidad de aguas residuales tratadas según su uso agrícola y sus requerimientos de tratamiento. Fuente: FAO 1999., Modificada. .............................................................................................................. 36 Tabla 8 Valores promedio de las condiciones atmosféricas del Municipio de La Mesa para el año 2016. Fuente: Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca. ................................................................... 42 Tabla 9 Indicador porcentual de la cobertura de los servicios públicos prestados. Fuente: Alcaldía Municipal de La Mesa, 2016. ................................................................................................................... 44 Tabla 10 Cantidad de árboles por especie en La Finca Casa El Retiro del Municipio de La MesaCundinamarca. Fuente: Autores. .............................................................................................................. 57 Tabla 11 Comparación de parámetros de calidad de agua residual doméstica sin tratar en la Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa y la resolución 0631 del 2015 expedida por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Fuente: Autores. ................................................................................................... 68 Tabla 12 Comparación de parámetros de calidad de agua residual doméstica tratada en la Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa y la resolución 0631 del 2015 expedida por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Fuente: Autores. ................................................................................................... 69 Tabla 13 Comparación de parámetros de calidad de agua residual doméstica tratada en la Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa en relación a la normatividad internacional y nacional aplicable vigente. ................................................................................................................................................................. 70 Tabla 14 Demanda hídrica mensual en cultivo de mangiferas por etapa fenológica en la Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa-Cundinamarca. Fuente: Autores .......................................................... 75 Tabla 15 Demanda hídrica mensual en cultivo de cítricos por etapa fenológica en la Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa-Cundinamarca. Fuente: Autores. ................................................................... 75 Tabla 16 Calendario de riego para los cultivos de mangiferas de La Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa-Cundinamarca. Fuente: Autores ................................................................................................ 77 Tabla 17 Calendario de riego para los cultivos de cítricos de La Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa-Cundinamarca. Fuente: Autores ..................................................................................................... 77 Tabla 18 Consideraciones para realizar el riego teniendo en cuenta los eventos de precipitación. Fuente: Autores ..................................................................................................................................................... 78 Tabla 19 Componentes del sistema de riego para los cultivos frutícolas de La Finca Casa El Retiro de La Mesa-Cundinamarca................................................................................................................................. 80 Tabla 20 Cantidad de especies frutales cítricas y mangiferas por cada sub-zona del terreno cultivado de La Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa. Fuente: Autores ........................................................... 81 Tabla 21 Frecuencias y tiempos de riego por sub-zonas en los cultivos frutícolas de La Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa. Fuente: Autores. ............................................................................................ 83 Tabla 22 Costos de los componentes del sistema de riego de La Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa. Fuente: Autores .............................................................................................................................. 88 Tabla 23 Costos de la dotación industrial necesaria para realizar la actividad de riego en La Finca Casa El Retiro. Fuente: Autores. ................................................................................................ 89 5.

(6) Tabla 24 Tiempo total dedicado al riego por especie en un día. Fuente: Autores. ................................... 90 Tabla 25 Costo total de riego de la zona agrícola de La Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa. Fuente: Autores ........................................................................................................................................ 91 Tabla 26 Ingresos totales anuales por la producción agrícola en La Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa en el 2016.Fuente: ingeniera Ana María Betancour Ochoa, 2017. ............................................. 92 Tabla 27 Balance económico del plan de riego usando aguas residuales domésticas tratadas en La Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa. Fuente: Autores. .................................................................... 92 Tabla 28 Aspecto ambiental: impactos negativos y medidas de mitigación. Fuente: Autores .................. 96 Tabla 29 Aspecto Sanitario: impactos negativos y medidas de mitigación. Fuente: Autores. .................. 98 Tabla 30 Aspecto Técnico: impactos negativos y medidas de mitigación. Fuente: Autores. .................. 100 Tabla 31 Plan de contingencia para el plan de riego de La Finca Casa El Retiro. Fuente: Autores. ....... 102 Tabla 32 Comparación de los requerimientos nutricionales de un árbol de mangiferas y el aporte nutricional de las aguas residuales domésticas tratadas de La Finca Casa EL Retiro del Municipio de La Mesa. Fuente: Autores. .................................................................................................................................................. 103 Tabla 33 Comparación de los requerimientos nutricionales de un árbol de cítricos y el aporte nutricional de las aguas residuales domésticas tratadas de La Finca Casa EL Retiro del Municipio de La Mesa. .... 104 Tabla 34 Impacto del déficit de nutrientes en las especies frutales de cítricos y mangos en La Finca Casa El Retiro ................................................................................................................................................. 105. 6.

(7) LISTA DE IMÁGENES. Imagen 1 Hojas de un árbol de mango. Fuente: Autores. ........................................................................................21 Imagen 2 Ramas de un árbolde mango. Fuente: Autores. .......................................................................................21 Imagen 3 Sistema radicular de un árbol de mango. Fuente: ICA 1976. ...................................................................21 Imagen 4 Flor de un árbol de mango. Fuente: Autores. ...........................................................................................21 Imagen 5 Árbol de mango. Fuente: Autores. ..........................................................................................................21 Imagen 6 Cobertura vegetal de un árbol de mango. Fuente: ICA 1976 ...................................................................21 Imagen 7 Fruta de mango. Fuente: Autores. ...........................................................................................................21 Imagen 8 Flor de un árbol de naraja tangelo. Fuente: Autores... .............................................................................22 Imagen 9 Hojas de un árbol cítrico. Fuente: Autores. ............................................................................................22 Imagen 10 Cobertura vegetal de un árbol de naranja tangelo. Fuente: Cítricos 1996. ..............................................22 Imagen 11 Fruta de Naranja tantelo. Fuente: Autores. ............................................................................................22 Imagen 12 Árbol de naranja tangelo. Fuente: Autores ............................................................................................22 Imagen 13 Sistema radicular de naranja tangelo. Fuente: Cítricos 1996 ..................................................................22 Imagen 14 Flor de un árbol de limón. Fuente: Autores. ..........................................................................................23 Imagen 15 Hojas de un árbol cítrico. Fuente: Autores.. ..........................................................................................23 Imagen 16 Hojas de un árbol de limón. Fuente: Autores.........................................................................................23 Imagen 17 Árbol de limón. Fuente: Autores. ..........................................................................................................23 Imagen 18 Sistema radicular de un árbol de limón. Fuente: Cítrico 1996................................................................23 Imagen 19 Fruta de limón. Fuente: Autores. ...........................................................................................................23 Imagen 20 Sistema de siembra 8-7m x 8-7m para cultivos cítricos. Fuente: Autores ..............................................27 Imagen 21 Sistema de siembra 10m x 10m para cultivos de mango. Fuente: Autores .............................................27 Imagen 22 Sistema de siembra por niveles. Fuente: Google imágenes. ...................................................................27 Imagen 23 Sistema de siembra por niveles. Fuente: Google imágenes. ...................................................................27 Imagen 24 Sistema de siembra tres bolillos. Fuente: Autores .................................................................................28 Imagen 25 Límites máximos permisibles de los parámetros físicos, biológicos y químicos del agua residual tratada para uso agrícola. Fuente: Ministerio de Ambiente y Desarrollo Territorial, resolución 1207 del 2014. ..................37 Imagen 26. Mapa politico de la República de Colombia. Fuente: Google imágenes ................................................41 Imagen 27. Mapa politico del Departamento de Cundinamarca. Fuente: Google imágenes. ....................................41 Imagen 28. Mapa físico del Municipio de La Mesa. Fuente: Google imágenes .......................................................41 Imagen 29. Mapa físico de La Finca Casa El Retiro. Fuente: Google imágenes. .....................................................41 Imagen 30. Esquema institucional de la Orden de la Compañía de María. Fuente: Autores.....................................45 Imagen 31 Cabaña Santa Juana. Fuente: Página web oficial de la Finca Casa El Retiro. .........................................50 Imagen 32 Cabaña Nuestra Señora. Fuente: Página web oficial de la Finca Casa El Retiro. ....................................51 Imagen 33 San Ignacio. Fuente: Página web oficial de la Finca Casa El Retiro. .....................................................51 Imagen 34 Cabaña San José. Fuente: Página web oficial de la Finca Casa El Retiro. ..............................................51 Imagen 35 Cabaña del mayordomo. Fuente: Autores. .............................................................................................52 Imagen 36 Salón Principal. Fuente: Página web oficial de la Finca Casa El Retiro. ................................................52 Imagen 37 Capilla. Fuente: Página web oficial de la Finca Casa El Retiro. .............................................................53 Imagen 38 Quisco. Fuente: Página web oficial de la Finca Casa El Retiro. .............................................................53 Imagen 39 Área de Fogatas. Fuente: Página web oficial de la Finca Casa El Retiro. ...............................................53 Imagen 40 Comedor. Fuente: Página web oficial de la Finca Casa El Retiro. .........................................................54 Imagen 41 Tanques elevados y subterráneos de almacenamiento de agua potable. Fuente: Autores. .......................54 Imagen 42 Tanque plástico de almacenamiento de ARDT. Fuente: Autores. ..........................................................55 Imagen 43 Compostera de la Finca Casa El Retiro. Fuente: Autores. Imagen 44 Compostera de la Finca Casa El Retiro. Fuente: Autores.......................................................................56 Imagen 45 Sitio de disposición de residuos sólidos de la Finca Casa El Retiro. Imagen 46 Sitio de disposición de residuos sólidos ................................................................................................56. 7.

(8) Imagen 47 Esquema de los componentes incluidos en la Administración de La Finca Casa El Retiro. Fuente: Autores. ..............................................................................................................................................................................58 Imagen 48 Área exterior de la PTAR. Fuente: Autores Imagen 49 Estado actual de los canales de .............................................................................................................60 Imagen 50 Vía al interior de la Finca Casa El Retiro. Imagen 51 Vías al exterior de la Finca Casa El Retiro. Fuente: Autores. ................................................................61 Imagen 52 Recolección de Mango Tommy. Fuente: Autores. .................................................................................62 Imagen 53 Recolección de Mango Tommy. Fuente: Autores ..................................................................................62 Imagen 54 Planta de tratamiento de Residuos líquidos de La Finca Casa El Retiro del Municipio de La MesaCundinamarca. .......................................................................................................................................................67 Imagen 55 Planta de tratamiento de Residuos líquidos de La Finca Casa El Retiro del Municipio de La MesaCundinamarca. .......................................................................................................................................................67 Imagen 56 Sobrero tipo AVA. Fuente: Catálogo de productos de protección personal, DIPSA. ..............................84 Imagen 57 Cachucha. Fuente: Catálogo de productos de protección personal, DIPSA ............................................84 Imagen 58 Guantes de hule, caucho o plástico. Fuente: Catálogo de productos de protección personal, DIPSA ......85 Imagen 59 Mandil de caucho. Fuente: Catálogo de productos de protección personal, DIPSA................................85 Imagen 60 Botas de caucho caña alta. Fuente: Catálogo de productos de protección personal, DIPSA ...................86 Imagen 61Cotización de la bomba eléctrica de 1 Hp. Fuente: Autores. ................................................................. 140 Imagen 62 Empresa de suministros para el sector Imagen 63 Cotización de los componentes ........................................................................................................... 140 Imagen 64 Cotización de los elementos de seguridad ocupacional. Fuente: Autores. ............................................ 141. 8.

(9) INTRODUCCIÓN El crecimiento de la población ha ocasionado el aumento de la demanda de alimentos, por lo que ha sido necesario el desarrollo y expansión de la agricultura en los últimos años. Actualmente el sector agrícola requiere del 80 % del agua dulce utilizada en el mundo, (Siebert, 2005; Biemans, 2011) situación que ha conllevado a fuertes presiones en gran parte de las cuencas hidrográficas del planeta, especialmente en aquellas regiones áridas y semiáridas. Durante las épocas de estiaje, muchos de los agricultores se han visto obligados a hacer uso de agua subterránea contenida en los acuíferos como insumo de riego con el fin de garantizar el desarrollo de sus cultivos, produciendo en la mayoría de los casos el agotamiento y deterioro de la calidad del recurso hídrico allí contenido. Ecosistemas acuáticos de agua dulce como lagos, humedales, lagunas, estatuarios y ríos, ocupan el 1% del total de la superficie terrestre y mantienen al 9,5% de todas las especies (Juffe-Bignoli y Darwall, 2012). Estos ecosistemas dependen de estas aguas subterráneas por lo que su agotamiento y deterioro afecta estas zonas encargadas de aportar beneficios para la población humana como el control de inundaciones, purificación del agua, hábitat para numerosas especies o servicios recreativos (Julio Berbel, 2017; Carlos Gutiérrez- Martin, 2017). Las problemáticas asociadas al agotamiento y deterioro del recurso hídrico ya mencionadas ha generado que sea necesario implementar medidas que permitan la disminución de la carga contaminante contenida en los vertimientos realizados en cuerpos de aguas superficiales y subterráneos, pero sobre todo se requieren medidas que permitan el ahorro y uso eficiente del recurso hídrico destinado al riego de cultivos agrícolas. Los distritos de riego encargados de suministrar agua al sector agrícola, invierten grandes cantidades de dinero en el tratamiento del recurso hídrico destinado para el riego de gran variedad de cultivos agrícolas, generando costos de producción bastante elevados para muchos de los agricultores, limitando muchas veces la cantidad de agua suministrada a sus cultivos y por ende no lograr satisfacer sus requerimientos hídricos. Muchas de estas aguas (en la mayoría de los casos, aguas residuales) sometidas a tratamientos primarios, secundarios y terciarios se hacen desde plantas de tratamiento convencionales (consideradas también como plantas de tratamiento de agua potable), lugares en donde no se tiene en cuenta que muchas de las aguas sin tratar tienen gran cantidad de nutrientes que pueden ser beneficiosos para el desarrollo de los cultivos agrícolas (Mariano Seoánez Calvo,1995). Es por ello, que en bastantes zonas del mundo se está implementando el tratamiento aguas residuales por medio de tecnologías ecológicas y de bajo costo, las cuales permiten conservar parte de los nutrientes contenidos después de su depuración.. El empleo de aguas residuales domésticas tratadas en el riego de cultivos agrícolas se hizo presente en el siglo XX dada la necesidad de producir alimentos en zonas con poca disponibilidad hídrica y generar ingresos económicos por medio de la agricultura.. 9.

(10) La Organización Mundial de la Salud (OMS) en 1989 hizo público el primer documento con el cual buscaba normativizar el uso de aguas residuales tratadas domésticas para riego agrícola evitando así riesgos a la salud tanto humana como de los cultivos. Posteriormente, el Instituto Nacional de Ingeniera Ambiental de India (NEERI) realizó un estudio (Use of Urban and Industrial Wastewater for Crop Production; 2015) en donde se evidenció el impacto positivo producto de la implementación de los residuos líquidos domésticos tratados en los árboles frutales. A partir del anterior contexto y la normatividad nacional colombiana vigente (Resolución 1207 de 2014, el Decreto 3930 del 2010, y la Resolución 1514 de 2012 emitida toda por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible), junto con las “Guías Sobre el Uso Seguro de Aguas Residuales en la Agricultura y Acuicultura” (OMS;1989) cuyo objetivo general es fomentar el uso de aguas residuales en la agricultura y la acuicultura protegiendo la salud de los trabajadores y el público en general, se propone en este estudio un manejo de aguas residuales domésticas tratadas para riego en cultivos frutícolas en la Finca Casa El Retiro ubicada en el Municipio de la Mesa-Cundinamarca. Teniendo en cuenta que la Finca Casa El Retiro realiza tratamiento a sus aguas residuales domésticas, se decide usar dichos residuos líquidos en el riego de cultivos frutícolas (cítricos y mangos) como respuesta a los largos periodos de sequía, falta y alto costo del agua en el territorio de La Mesa-Cundinamarca. La finalidad de este proyecto es formular un Plan de riego para los cultivos frutícolas de La Finca Casa El Retiro mediante el uso de aguas residuales domésticas tratadas, de modo que se consigan mayores producciones y una mejor distribución de las cosechas a lo largo del año, permitiendo obtener mejores precios en las épocas de escasez de fruta y, por lo tanto, beneficios económicos. De igual modo, apunta a resolver algunas de las problemáticas planteadas dentro del manejo integral del recurso hídrico, como lo es el acrecentamiento de la presión que actualmente existe sobre el agua debido a la inexistencia y deficiencias de programas de ahorro y uso eficiente del mismo, y el aumento e impacto de la contaminación que las aguas residuales tratadas pudieran ocasionar a factores bióticos y abióticos que hacen parte del lugar objeto de estudio. La razón principal de implementar un plan de riego a partir de aguas residuales domesticas tratadas es la de generar una fuente de abastecimiento que permita asegurar el agua que se requiere para la producción de alimentos (para este caso, cítricos y mangos), además de incentivar a grandes productores la introducción de sistemas de tratamiento de bajo costo de aguas residuales que permitan su posterior uso. Este proyecto al estar encaminado por la línea de investigación del manejo integral del recurso hídrico, contempla todos los impactos que se puedan generar por el uso de las aguas residuales tratadas como insumo de riego y en caso de ser negativos se consideran sus respectivas actividades de control y medidas de prevención. Este trabajo se desarrolla aplicando la metodología de estudio de campo con un enfoque cuantitativo, aplicando una lógica deductiva y desarrollándolo en las siguientes 6 fases claramente definidas: delimitación del tema de estudio, visitas de campo, recolección de información, análisis de la información, consolidación de la información, y la presentación de las conclusiones y recomendaciones.. 10.

(11) Con este estudio se concluye que por medio de la implementación del presente Plan de riego usando aguas residuales domésticas tratadas, la producción frutícola será mayor y más rentable económicamente, generando cosechas en temporadas de escasez de fruta, minimizando la compra de abono y agua potable, manejando eficientemente los recursos humanos, tecnológicos y administrativos. Sin embargo, el uso de las referidas aguas se debe hacer con un monitoreo constante, pues a mediano plazo (a partir de los 5 años) se puede ver deteriorado el recurso suelo (aumento de la erosión, alteración de las características físicas, químicas y biológicas), las especies frutícolas, la salud de los trabajadores y consumidores finales (estos dos últimos aspectos se dan cuando el riego no se hace con los elementos de seguridad ocupacional respectivos y el agua residual domestica entra en contacto directo con el árbol frutal respectivamente). Finalmente, este documento se rige por los lineamientos internacionales y nacionales correspondientes, de manera tal, que permita su emulación en otros lugares con características similares a las de este proyecto.. 11.

(12) 1. CONDICIONES GENERALES. 1.1 OBJETIVOS Objetivo General ❖ Formular un plan de riego en cultivos frutícolas usando aguas residuales domésticas tratadas en la Finca Casa El Retiro del municipio da la Mesa-Cundinamarca. Objetivos Específicos. ❖ Caracterizar la Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa-Cundinamarca.. ❖ Definir las condiciones físicas, químicas y biológicas de las aguas residuales domésticas tratadas para el uso en el riego de cultivos frutícolas de la Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa-Cundinamarca.. ❖ Presentar el programa de irrigación en cultivos frutícolas con aguas residuales tratadas en La Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa-Cundinamarca.. ❖ Considerar costos de implementación del riego y uso de agua residual tratada en cultivos frutícolas en la Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa-Cundinamarca.. 1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. 12.

(13) La escasez y elevado costo del agua en el Municipio de La Mesa-Cundinamarca donde se encuentra La Finca Casa El Retiro la cual exige regar periódicamente los cultivos frutícolas localizas en ella; demanda formular un Plan de Uso de las Aguas Residuales Domésticas Tratadas para el riego controlado y planificado de cultivos de cítricos y mangos, entre otros frutales de menor cobertura. Además, de dar cumplimiento a las normas nacionales vigentes expedidas por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible de Colombia, Decreto 3930 del 2010 Usos del Agua y Residuos Líquidos, Resolución 1514 del 2012 Elaboración del Plan de Gestión del Riesgo para el Manejo de Vertimientos, Resolución 0631 del 2015 Parámetros y valores máximos permisibles en vertimientos puntuales y en especial a la Resolución 1207 del 2014 que plantea determinantes para el aprovechamiento de las aguas residuales domésticas tratadas (ARDT). Por tanto, la Finca Casa El Retiro al no contar con un Plan de Uso y Manejo de las Aguas Residuales Domésticas Tratadas, prospecta con este estudio brindar una alternativa que responda a la necesidad anteriormente contextualizada, de igual modo, proveer frutales y generar ingresos económicos por medio de la actividad frutícola presente en el lugar.. 13.

(14) 1.3 JUSTIFICACIÓN La inexistencia de un programa de uso de las aguas residuales tratadas La Finca Casa El Retiro del municipio de La Mesa-Cundinamarca para riego de cultivos frutícolas de manera que se logre obtener producción de frutales (mango keitt, tommy, naranjas y limones), y tener beneficios económicos por medio de la comercialización de los mismos al igual que reducir costos por la compra de agua potable en bloque a la empresa pública de acueducto (Aguas de Tequendama); justifica la apropiación de dichas aguas para el riego de los árboles frutales en la Finca Casa El Retiro beneficiándose así con la implementación del Plan de Uso de Aguas Residuales Domésticas Tratadas dado que estos residuos líquidos están compuestos en su gran mayoría por materia orgánica que contiene altos niveles de fósforo, nitrógeno y potasio minimizando la compra de fertilizantes y abonos. El Plan de Uso de Aguas Residuales Domésticas Tratadas en los cultivos frutícolas de la Finca Casa El Retiro aprovechará la disponibilidad del recurso hídrico para asegurar el desarrollo del fruto en etapas cruciales de la producción frutícola obteniendo cosechas de mayor cantidad y mejor calidad; las condiciones topográficas en donde se ubican los cultivos frutícolas con el fin de implementar un sistema de riego por conducción a gravedad y parcialmente por energía eléctrica (bombas eléctricas); el bajo costo de inversión, operación y mantenimiento del sistema (aumentando así los beneficios económicos). Además, se trabajará en actividades coordinadas con la administración de la Finca orientadas al mantenimiento del campo frutícola junto con la debida atención a la gestión del riesgo por la implementación del plan ya mencionado. Ambientalmente, este proyecto responde al manejo integral de residuos líquidos en el marco de un desarrollo sostenible, teniendo en cuenta la normatividad nacional colombiana vigente, que respalda el desarrollo de la presente propuesta de Uso de Aguas Residuales Domésticas Tratadas en cultivos frutícolas y su emulación en lugares con características similares a las presentes en La Finca Casa El Retiro.. 14.

(15) 2. REFERENCIAS TEÓRICAS Y CONCEPTUALES 2.1 Marco Teórico Estudios realizados del re-uso de aguas residuales tratadas para la actividad agrícola. El uso de aguas residuales domésticas en el sector agrícola es una práctica que se ha llevado a cabo desde el siglo XV en Alemania, y no fue implementada precisamente por la escasez del recurso hídrico, sino por la protección de los ríos, lagunas u otros cuerpos de agua que les servían a modo de abastecimiento para el consumo humano, de tal manera que consideraron como mejor opción la disposición de estas aguas en el suelo. A inicios del siglo XIX se evidencio el gran potencial que las aguas residuales domésticas al verse reflejado en la producción de sus cultivos, ya que existía una mayor cantidad y tamaño de sus frutos en comparación con aquellos que eran irrigados con aguas captadas de ríos y lagos. En Estados Unidos a inicios del siglo XX, (años 1920), se introdujo en la agricultura en los estados de Arizona y California, estableciendo la normatividad correspondiente a manos el estado californiano. En el año 1965 en Israel, se da inicios al uso de este recurso hídrico para riego de cultivos. El uso de aguas residuales tratadas se ha generalizado en las últimas décadas, especialmente en zonas áridas o semiáridas de países desarrollados o en desarrollo; volviéndose común Europa, China, India, Cercano Oriente1, Australia, México, y en menor medida en países como Chile, Perú, Argentina, Sudán y Sudáfrica. En el Cercano Oriente y algunos sectores del Norte de África han iniciado programas de utilización de aguas residuales tratadas para riego de cultivos y áreas verdes con el propósito de reducir significativamente las aguas negras en forma eficiente. De otra parte, el uso no se limita a zonas rurales en campos de cultivos o pastizales, en ciudades como el Cairo (capital de Egipto), Teherán (capital de la República Islámica de Irán) o países como India y Estados Unidos se riegan árboles y jardines de calle con aguas residuales tratadas transportadas en carros cisternas. Las “Guías Sobre el Uso Seguro de Aguas Residuales en la Agricultura y Acuicultura” (Organización Mundial de la Salud;1989), el uso de agua residual tratada en los cultivos agrícolas como la alfalfa, cebada, avena, tomate, chile y maíz puede aportar beneficios por los nutrientes que contiene (nitrógeno, fósforo, hierro, magnesio entre otros) lo cuales son bien asimilados por las plantas. Además, se reducen las descargas de agua contaminada al medio ambiente implementado formas de tratamiento de bajo costo e inocuas, conservando así el agua y 1. Región del globo conformada por 29 países que se agruparon teniendo en cuenta sus similitudes agroecológicas y climáticas. Además, comparten una cultura y lengua común. Fuente: FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations). 15.

(16) contribuyendo con la reposición de las reservas freáticas (Organización Mundial de la Salud;1989). Hasta el momento, no se ha determinado un efecto negativo sobre los árboles que han sido objeto de riego con aguas residuales no tratadas en cortos periodos de tiempo (5 años) por la alta absorción de nutrientes. El Instituto Nacional de Investigación de Ingeniería Ambiental de la India (NEERI) identifica mediante investigación que especímenes regados con aguas residuales no tratadas a largo plazo (más de 5 años) tuvieron un rendimiento bajo comparado con los regados con aguas residuales tratadas en procesos primarios y secundarios. En América Latina con el estudio “Sistemas Integrados de Tratamiento y Uso de Aguas Residuales en América Latina: Realidad y Potencial” (CEPIS;2003) se puede ver el uso de aguas residuales tratadas de acuerdo a cada actividad2. El cultivo de hortalizas reporta un 45.1% de la superficie agrícola total irrigada con aguas residuales tratadas, 29.2 % cultivos industriales y 21.1 % a forrajes. De igual modo, se obtienen datos en menor cantidad de frutales y especies forestales. Colombia es uno de los países que también hace parte de aquellos que irrigan con aguas residuales, llegando a utilizarla en 1.230.193 ha de las cuales solo el 27% son regadas con residuos líquidos tratados, mientras que el restante 73% pudieran estar ocasionando serios impactos ambientales y a la salud pública, según datos del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible de Colombia, 2016.. Agua Residual Tratada como insumo de riego agrícola. El tema de la generación de aguas residuales y su reutilización en la agricultura está teniendo una aceptación en diferentes partes del mundo dada su importancia. Las razones por las que se ha impulsado esta tendencia se dan con base en la escasez del recurso hídrico, el aumento de la población y por con siguiente la demanda de alimentos, y la necesidad de disminuir la contaminación ambiental. Por lo tanto, los beneficios por usar referidas aguas en el riego de cultivos agrícolas se pueden apreciar de la siguiente manera: ❖ ❖ ❖ ❖ ❖ ❖ ❖ ❖. Disponibilidad constante del agua Contribución de una amplia gama de nutrientes al suelo y cultivo Aumento de la calidad del suelo Mejoramiento de la frontera agrícola Disminución de gastos Sustentabilidad alimenticia Disminuir el impacto ambiental negativo Acrecentar el volumen de agua natural disponible en el ambiente. 2. Este estudio se elaboró por medio de datos reportados por los países de Argentina, Perú, República Dominicana, México y Colombia.. 16.

(17) Continentes como África, Asia y Europa tienen varias zonas en las que sus terrenos son áridos y semiáridos debido a las pocas precipitaciones presentadas, ya que no exceden más de los 800 mm anuales y además no disponen de fuentes de abastecimiento para regar sus cultivos. Un gran número de estas tierras que son destinadas para el desarrollo de actividades agrícolas, se encuentran cerca de áreas costeras, por lo que recurrir al uso de estas aguas no es viable dado su gran contenido de sales que puede ser perjudicial para sus cultivos. Estas condiciones han llevado al uso de residuos líquidos como una estrategia de ahorro y uso eficiente del recurso hídrico, sin embargo, es necesario que se tengan en cuenta las condiciones requeridas para reducir los peligros que éstas representan para la salud pública y el desarrollo óptimo de los cultivos (Organización Meteorológica Mundial, 2016). Varios países de estos continentes han decidido no ver limitada su producción de alimentos a causa de la escasez de aguas, por lo que el uso de aguas residuales tratadas por medio de métodos de bajo costo, es considerada como la opción más adecuada. A continuación, se presentan algunas experiencias de uso de residuos líquidos tratados como insumo en riego agrícola. El distrito de riego ubicado en la ciudad de Soukra en Túnez que se encarga de suministrar agua para riego en 600 hectáreas de cultivos limoneros, árboles frutales y hortalizas, proviene de efluentes de sistemas de tratamiento como fangos activados encargados de recibir las aguas residuales domésticas de la capital de Túnez. El buen rendimiento de los cultivos, el ahorro de agua y disminución de la contaminación en cuerpos de agua ha incentivado a impulsar proyectos para regar 5000 hectáreas alrededor de la ciudad de la ciudad capital con efluentes de 4 zonas de tratamiento entre las que se encuentran 2 fangos activados, un complejo de estanques de estabilización y una zanja de oxidación. (OMS, 1989). En Portugal se utilizaron los efluentes provenientes de plantas de tratamiento de agua residual compuesta por sedimentación primaria y secundaria seguido de lagunas facultativas en cultivos de sorgo y maíz, aplicándolos en riego por gravedad y por goteo. Se pudo evidenciar que los rendimientos de estos cultivos regados con aguas residuales tratadas fueron similares a aquellos que se regaron a partir de agua potable y se les suministraron fertilizantes comerciales, esto indica que las aguas residuales tratadas tienen un gran contenido de nutrientes (Bau, 1991). También se cuenta con el estudio fenológico realizado al Norte de Israel por el Dr. Levin Adolfo Gabriel3 “Influencia del Riego en los Distintos Estados Fenológicos del Cultivo del Mango variedad Keitt sobre la Cantidad y Calidad del fruto”, donde a los 4 años de investigación reconoció que el uso de aguas residuales tratadas no son agente nocivo ni para la salud humana ni para el mismo árbol o fruto. Sudamérica y centro américa hace parte de los continentes que más disponen de agua dulce presentando altas precipitaciones, por lo que la mayoría de sus zonas son tropicales y húmedas. Estos ambientes favorecen el desarrollo de gran variedad de cultivos, de tal modo que América Latina se ha convertido en el mayor exportador de alimentos en el mundo, por lo que más del 70% de sus recursos hídricos son destinados a la agricultura. Sin embargo, no es ajena a las grandes 3. Se tiene como referencia ya que las condiciones climatológicas son muy similares a las presentes en La Finca Casa El Retiro, y hace uso de la misma variedad de mango presente en el predio.. 17.

(18) cargas de contaminación presentadas en varias de sus fuentes de abastecimiento para el riego de sus cultivos, evidenciándose un mayor el agotamiento del recurso hídrico como insumo de riego agrícola. Estos efectos han ocasionado que el uso de aguas residuales tratadas por medio de tratamientos biológicos de bajo costo se presente como la opción más adecuada frente a la problemática de escasez de agua para el desarrollo del sector agrario (Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible de Colombia, 2016). A continuación, se presentan estudios de caso en algunos países de Latinoamérica que impulsan proyectos relacionados al uso de agua residual tratada como insumo de riego agrícola. En México 80.000 hectáreas compuestas de cultivos de maíz, cebada, trigo y avena son irrigadas con el agua que proporciona los distritos de riego (No. 03 y 100) ubicados en el estado de Hidalgo. Estos distritos obtienen el líquido a partir de aguas residuales domésticas tratadas que han sido mezcladas con agua tratada en depuradoras convencionales. Los rendimientos de los cultivos aumentaron considerablemente frente aquellos que se regaron con agua potable, sin embargo, realizar dicha combinación de aguas no permite la descomposición de la materia orgánica y además existe el riesgo de la presencia de ciertos patógenos peligrosos para la salud de los agricultores y consumidores (OMS, 1989) En el marco de experiencias de tratamiento y uso de aguas residuales, en Lima y Callao4, se muestra la implementación de tecnologías de depuración de bajo costo como lagunas de estabilización, lagunas aireadas, lodos activados, humedales artificiales y filtros percoladores; usadas en el tratamiento de aguas residuales domésticas destinadas para el riego de 466 hectáreas de hortalizas como apio, cebolla, rábano, tomate junto con 10 hectáreas de árboles frutales como olivos, pécanos, chirimoyos, paltos, cítricos y lúcumos. Dentro de los impactos positivos valorados por los agricultores se menciona la reducción de aplicación de fertilizantes, mantenimiento de áreas sembradas, incremento de la producción agrícola y, mejora de la calidad del agua debido a que el suelo actúa como medio filtrador. (Julio Moscoso, 2008). En Maracaibo, Venezuela el efluente de las lagunas de estabilización con un tiempo de retención hidráulica de 20 días se encarga de tratar 1.296.000 litros por día fue utilizado para el riego de una parcela experimental de 5 hectáreas, de las cuales 3 hectáreas son de cultivos perennes (como lima persa, guayaba, mango y níspero) y las otras 2 hectáreas son de cultivos de ciclo corto. En este experimento el rendimiento de todas las especies fue similar a aquellas que son irrigadas con agua potable, además no se presentaron problemas de salinidad y de sodio en el suelo. (Trujillo, 2000) El panorama de uso de aguas residuales como insumo de riego en el sector agrícola en Colombia no se ha extendido lo necesario para minimizar los niveles de contaminación y satisfacer la demanda hídrica anual elevada que cada vez se va incrementando debido al aumento de la demanda de alimentos. La agricultura llega a requerir 18000 Mm3 durante un año, según el IDEAM 2016, cantidad que también representa gastos en el tratamiento de referidas aguas para su uso como riego en el sector agrícola. En Colombia se usan aguas residuales solamente en 332.152 hectáreas de las 1.230.193 hectáreas destinadas para riego de cultivos, a esto se suma que 4. Panorama de experiencias de tratamiento y uso de aguas residuales en Lima metropolitana y Callao. 2008.. 18.

(19) son aguas residuales crudas o parcialmente tratadas de origen doméstico, pecuario e inclusive industrial. Algunas de las experiencias acerca del uso de agua residual tratada como insumo de riego agrícola en Colombia se muestran a continuación. En Cañaveralejo-Calí se evaluó la viabilidad del reúso en el cultivo de caña del efluente de sedimentación primaria y tratamiento primario avanzado de la planta de tratamiento de agua residual Cañaveralejo. En general la calidad físico-química y microbiológica de los residuos líquidos tratados no presentó restricciones para su uso en riego. De igual modo, las concentraciones de metales pesados se encuentran por debajo de los niveles establecidos por la EPA para riego agrícola. Por otro lado, el rendimiento de las hectáreas regadas con efluente de la PTAR5 muestran mejor desempeño que las regadas con agua de pozo (Silva, 2008) Asimismo, en Ibagué- Tolima, las aguas residuales usadas como insumo de riego en cultivos de arroz, sorgo y soya provienen de efluentes de sistemas de tratamiento biológico como lagunas facultativas con tratamiento preliminar y primario en donde se trataron alrededor de 1.438,66 litros por segundo, aunque los principales impactos negativos serían los riesgos para la salud por el uso indirecto e inseguro de aguas residuales diluidas (Cepis,2003) En el Municipio de Soacha-Cundinamarca, en la Ciudadela Sucre, se evidenció que la irrigación de hortalizas usando aguas residuales tratadas domésticas sin un adecuado tratamiento puede generar problemas a la salud como diarrea y alergias en la piel principalmente al agricultor. Por lo cual fue necesario implementar mejores tecnologías de tratamiento de residuos líquidos (desinfección-coagulación usando cloro y sulfato de aluminio tipo A respectivamente) en donde se le dio especial atención al pH y coliformes totales, esto con el fin de promover una agricultura sostenible y segura sanitariamente6. Finalmente, en Bogotá D.C., en el distrito de riego y drenaje de la Ramada, se riegan 3500 hectáreas de cultivos de hortalizas con un caudal de 1,5 m3 por minuto bombeado del rio Bogotá que pasan a través de humedales naturales que funcionan como tratamiento (Gradex, 1996). Aunque existen riesgos en el uso sin control de las aguas residuales tratadas ya que pueden ocasionar problemas como la salinización e impermeabilización del suelo, la acumulación de elemento tóxicos, proliferación de contaminación microbiológica de los productos y el notorio desbalance del suelo, hay estrategias agrícolas por las cuales se puede minimizar el riesgo según lo explica el Ingeniero Julio Cavallini Moscoso en su trabajo “ ASPECTOS TÉCNICOS DE LA AGRICULTURA CON AGUAS RESIDUALES” (CEPIS;1995).. 5. Planta de Tratamiento de Residuos líquidos Estudio llevado a cabo en el 2007 por los estudiantes Banilla Y., & Navarrete, J., de la Universidad ECCI titulado “Propuesta de un sistema de tratamiento de aguas residual doméstica para ser utilizada como agua de riego en cultivos de hortalizas en la Ciudadela Sucre-Soacha”. 6. 19.

(20) Dado que el presente documento tiene como fin usar aguas residuales domésticas tratadas en cultivos frutales de cítrico y mangos, es preciso realizar una descripción morfológica de las especies de nuestro interés. La siguiente sección se centrará en abordar el tema en mención. Características de las mangiferas y cítricos. Para efectos de este estudio en las páginas 21, 22 y 23 se encuentra la descripción fisiológica de los árboles frutales de mangos, naranjas y limones respectivamente; contextualizando a las especies que están presentes en La Finca Casa El Retiro del Municipio de La Mesa. De igual modo, para complementar la información presentada en los esquemas de los árboles frutales presentes en La Finca Casa El Retiro se elaboraron unas tablas en donde se específica las características de cada especie según su estado de desarrollo. Dicha información se distribuye de la siguiente manera: ❖ Lo referente a mangos se trabaja en la tabla número 1, página 24 ❖ Los cítricos son abordados en la tabla número 2, página 25. 20.

(21) Descripción del árbol de Mango. Las ramas de un mismo árbol no crecen al mismo tiempo. En época de floración una rama puede tener brotes de 2 o más periodos de floración, de los cuales solo el más viejo florece.. Las hojas del árbol de mango son hojas caducas por lo que las hojas tienden a vivir más de un año, pero pueden desprenderse ocasionalmente. Al principio tienen un color vigoroso rojizo o purpura, luego cambian a verde claro y luego a verde oscuro.. El sistema radicular del árbol de mango representa un amplio desarrollo pudiendo penetrar las raíces principales de 6 a 8 metros, mientras que se extiende en un radio de 10 metros, esta distribución le permite resistir condiciones de baja humedad. Se adapta a suelos moderadamente profundos, bien drenados y con fertilidad de media a alta.. Imagen 2. Ramas de un árbol de mango. Fuente: Autores. Imagen 1 Hojas de un árbol de mango. Fuente: Autores. Imagen 3 Sistema radicular de un árbol de mango. Fuente: ICA 1976.. La cobertura vegetal del mango se extiende en un radio de siete metros, desde su tronco, a partir del momento en que ha finalizado su desarrollo vegetativo. En arboles reproducidos por semillas la ramificación es abundante y puede alcanzar hasta 20 metros de altura, mientras que en arboles podados e injertados la ramificación es menor, llevando al final las ramillas floríferas, su forma es simétrica y alcanza una altura máxima de 8. Imagen 4 Flor de un árbol de mango. Fuente: Autores.. La flor del mango brota normalmente al final de una ramilla. En un árbol de mango hay un gran número de ramas floríferas y cada una de estas lleva miles de flores. La polinización se hace en forma exclusiva por insectos. Del 3 al 35% de las flores son polinizadas y 1 de cada 150 llega al cuajado del fruto. Imagen 5 . Árbol de Mango. Fuente: Autores.. El mango es muy delicado, su fruto es una drupa con endocarpio duro del cual salen fibras que se extienden a través de la pulpa. Su tamaño depende de la cantidad de agua y nutrientes que se le suministren al árbol de mango, antes de época de floración. El mango Tommy llega a pesar 550 gr mientras que el mango Keitt pesa aproximadamente 850 gr.. metros.. El mango es un frutal de clima tropical, este se cultiva en pisos térmicos que van desde el nivel del mar hasta los 1650 m.s.n.m. (poco resistentes al frío, su crecimiento se ve truncado cuando la temperatura es menos a 18°C y dañado seriamente a los 0°C). Sus requerimientos hídricos pueden ir desde los 800 mm/año hasta los 1200 mm/año, dependiendo de su edad, clima, suelo o de la etapa fenológica en la que se encuentre. Se logra adaptar a suelos con un pH entre 6 y 7, aunque logra aprovechar mejor los nutrientes entre 5,5 y 6, 5 de pH.. Imagen 7 Cobertura vegetal de un árbol de mango. Fuente: ICA 1976. Imagen 6 Fruta de mango. Fuente: Autores.. 21.

(22) Descripción del árbol de Naranja Tangelo.. Las hojas del árbol de naranja son perennes, esto quiere decir que no se caen. Son aparentemente simples (tres tejidos), pero en realidad son hojas compuestas que conservan solo el félido terminal, de forma elíptica, color verdi-pálido en el crecimiento y verde oscuro al finalizar el desarrollo.. Imagen 13 Hojas de un árbol de naranja tangelo. Fuente: Autores Imagen 12 Flor de un árbol de naranja tangelo. Fuente: Autores. Imagen 9 Cobertura vegetal de un árbol de naraja tangelo. Fuente: Cítricos 1996.. El árbol de naranja presenta una abundante floración durante una temporada seca bien definida. Sus flores son conocidas como Zohar, generalmente hermafroditas de tamaño mediano. Exhibe casi siempre 5 sépalos y 5 pétalos.. La cobertura vegetal del árbol de naranja cambia dependiendo de su altura y por tanto de su edad, de tal manera que a sus primeros dos años alcanza una altura de 2 metros y se extiende en un radio de 0,8 metros desde el tronco, mientas que, a los 18 años, alcanza su altura máxima de 4,5 metros y cubre un radio de 2 metros desde su base.. Imagen 10 Árbol de Naranja tantelo. Fuente: Autores.. Imagen 8 Fruta de naranja tangelo. Fuente: Autores.. La naranja es una fruta cítrica la cual se ve favorecida en ambientes con temperaturas entre los 25 y 32°C y una humedad relativa entre 60 y 70%. Su forma es generalmente redonda, se dividen en 2 partes, corteza y segmentos; de corteza delgada a semi-gruesa (3mm de grosor) y de 10-13 segmentos. Su peso promedio de 296,5 gr.. El árbol de naranja se desarrolla normalmente en pisos térmicos templados que van desde los 600 hasta los 1800 m.s.n.m. Sus requerimientos hídricos oscilan entre los 800 mm/año hasta los 1000 mm/año en el transcurso del año, de acuerdo a su edad, clima, suelo y la etapa fenológica en la que se encuentre. Suelos con un pH entre 5,5 y 6,5 son los ideales para evitar déficit de nutrientes.. Imagen 11. Sistema rádicular de un árbol cítrico. Fuente: Cítricos, 1996.. El sistema radicular del árbol de naranja crece en la mayoría de los casos hacia los lados, llegando a extenderse por el suelo en un radio de 6 a 7 metros desde su base o tronco, aunque también puede alcanzar una profundidad de alrededor de los 1,5 metros.. 22.

(23) Descripción del árbol de Limón. El limón llega a estar densamente foliados, generando que tras unos pocos años en el campo sus hojas presenten un extremo sombreado de algunas zonas internas de la copa. Un árbol adulto puede llegar a tener 173.000 hojas, en un área de 13 m2 con un radio de 2,5 metros.. El limonero y los demás arboles de cítricos presentan floración tres veces en el año y para que el brote de flor sea abundante es necesario una temporada seca. Sus flores son habitualmente de color blanco presentando pequeñas manchas de color violeta. Imagen 18 Flor de un árbol de limón. Fuente: Autores. Imagen 17. Hojas de un árbol de limón. Fuente: Autores.. El árbol de limón al igual que el resto de árboles cítricos, es de hoja perenne, estas tienen una forma elíptica con bordes aserrados suavemente. Sus dimensiones oscilan entre los cinco y doce centímetros de longitud. Imagen 16 Hojas de un árbol de limón. Fuente: Autores.. Imagen 19 Árbol de limón. Fuente: Autores.. Una vez que el fruto ha madurado mide entre 2,5 centímetros a 5 centímetros de longitud, de forma redonda-ovalada, tiene de 10-8 segmentos, de color verde y puede consumirse antes de la maduración. Es de corteza delgada (2mm de grosor), jugo abundante de sabor ácido. Su peso promedio es de 75 gr.. El árbol de limón es de tamaño a grande, se adapta en climas templados y sus requerimientos hídricos van desde los 800 mm/año hasta los 1200 mm/año. Es una especie tolerante frente a suelos salinos, llegando a soportar alrededor de 1,8 dS/m3.. Imagen 14 Sistema radicular de un árbol cítrico. Fuente: Cítricos, 1996.. Los arboles cítricos se caracterizan por tener un sistema radicular que no llega a grandes profundidades (máximo 1,5 metros), pero si se extiende más allá de su cobertura vegetal, alcanzando los 6 a 7 metros de radio desde su base. En el momento de extraer nutrientes, es ideal que el suelo tenga un valor de pH entre 5,5 y 6,5.. Endcarpo. Imagen 15 Fruta de limón. Fuente: Autores.. Mesocarpo. Exocarpo. 23.

(24) Tabla de etapas de desarrollo del mango y datos asociados.. Etapa de desarrollo. Edad. Establecimiento del campo o planta de semillero Etapa vegetativa. De 1 a 2 años. Descripción. Kc (Coeficiente de cultivo). Cantidad de nutrientes (gr) demandados por el árbol de mango durante un año Nitrógeno Fosforo Potasio Calcio Magnesio 30- 50 30 0 0 0. Durante este periodo, la planta solo 0,4 forma algunas hojas y nuevos tejidos leñosos. De 2 a 5 Esta etapa se caracteriza por 0,5 120-160 60-90 80-100 20 20 años evidenciarse el desarrollo de su tronco o base y su forma general. Sus hojas alcanzan una longitud de 4 a 12 pulgadas, creciendo alrededor del tallo de manera abundante. Etapa productiva De 5 a 10 A partir de este momento, el árbol de 0,8 (Valores de Kc 300-400 80-100 300-400 40 50 años mango es capaz de producir flor y por lo varían dependiendo de tanto fruto, aunque solo del 3 al 35 %de la etapa fenológica, sus flores son polinizadas y solo 1 de pero se aproximan a cada 150 de estas, logran llegar al este valor) cuajado o maduración del fruto. Sin embargo, puede continuar su desarrollo vegetativo. Etapa de madurez >10 años Un árbol maduro de mango logra 0,8 (Valores de Kc 400-600 80-100 400-600 70 90 incrementar gradualmente la producción varían dependiendo de de frutos, de tal manera que se ha la etapa fenológica, evidenciado que un árbol de mango pero se aproximan a puede obtener de 200 a 300 frutos en este valor) cada cosecha y el doble cuando supera los 20 años de edad. Etapa plena de >20 años Una vez alcanzada esta etapa el árbol de 0,9 (Valores de Kc 600-700 200 600-700 110 120 madurez mango puede duplicar la cantidad de varían dependiendo de frutos producidos en una cosecha, sin la etapa fenológica, embargo, el tiempo entre cada una de pero se aproximan a estas comienza a ser cada vez mayor. este valor) Etapa de salinización >30 años A partir de los 30 años sus rendimientos productivos bajan considerablemente. La variación depende del manejo que se le haya dado en periodos anteriores y el estado sanitario de la especie frutal. Se caracterizan por tener menos densidad de hojas, sus frutos pierden peso, tamaño y se tornan de color más pálido. Tabla 1Etapas de desarrollo del árbol de mango. Fuente: Autores.. 24.

(25) T a b l a d e e t a p a s d e d e s a r r oll o d el cít ric o y d a t o s a s o ci a d o s. Etapa de desarrollo. Etapa de establecimiento del campo o planta de semillero. Etapa vegetativa. Edad. Descripción. Kc (Coeficiente de cultivo). De 1 a 2 años. Inicia con la semilla o brote del naranjo o limonero hasta que la planta es injertada.. 0,42- 0,62. Cantidad de nutrientes (gr) demandados por un árbol de cítricos durante un año Nitrógeno Fosforo Potasio Calcio Magnesio 40-80 0 0 0 0. De 2 a 5 años. Se caracteriza por evidenciar un 0,42- 0,62 120-160 30-40 40-80 15-20 20-30 crecimiento en el tamaño de sus hojas, tallos y sistema radicular, además de formar una buena estructura de sus ramas. Etapa productiva De 5 a 10 El árbol de cítrico comienza a 0,62- 0,75 240-320 50-60 100-120 30-40 40-60 años generar la presencia de flores y (5-6 años) (5-6 años) (5-6 años) (5-6 años) (5-6 años) después de un tiempo se evidencia 410-500 80-100 160-200 50-80 70-90 la producción de frutos. De igual (8-10 años) (8-10 años) (8-10 años) (8-10 años) (8-10 años) manera continua su desarrollo vegetativo. Etapa de madurez >10 En esta época el desarrollo 0,70- 0,75 600-800 120-150 250-300 100-120 120-140 vegetativo junto con su crecimiento se ralentiza debido a que el árbol ya no gasta parte de su energía en crecer y desarrollarse sino en florecer y fructificar. Etapa plena de >18 Después de los 18 años de edad el 0,70-0,75 600-800 150-200 300-400 140-160 170-190 madurez árbol de cítrico aumenta considerablemente su producción, a pesar de que sus periodos de floración ya no sean tan constantes Etapa de salinización >28 A partir de los 28 años sus rendimientos productivos bajan considerablemente. La variación depende del manejo que se le haya dado en periodos anteriores y el estado sanitario de la especie frutal Tabla 2 Etapas de desarrollo del árbol de cítricos. Fuente: Autores.. 25.

(26) 2.2 Marco Conceptual Cultivos frutícolas7 Se entiende por cultivo frutícola a toda acción humana que tiene como fin tratar, transformar, y mejorar las tierras para sembrar y cosechar especies frutales para posteriormente comercializarlas. En general, la estructura de un cultivo frutícola es definida por el agricultor, el cual establece el mejor sistema de siembra (sistema cuadrado, por niveles y estrella o también conocido como tres bolillos) que se adecue a sus necesidades y objetivos. Independientemente a estructura de cultivo usada, las actividades a desarrollar son las mismas. Antes de iniciar con la siembra, se debe labrar o preparar la tierra por medios mecánicos (tractores) o manuales (por medio de la fuerza humana) con el fin de propiciar un ambiente adecuado para que la planta inicie con su proceso de crecimiento. Una vez sembrada la planta, las labores cotidianas del agricultor se basan en regar con agua el cultivo (dependiendo el sistema de riego empleado), abonar la tierra con agroquímicos o abonos orgánicos (el agricultor decide que es lo más conveniente) y controlar las plagas que se pudieran presentar. Las actividades anteriormente mencionadas, se llevan a cabo desde el momento que la planta comienza a crecer hasta que llegan al punto de la cosecha, a partir de ese instante, los esfuerzos se concentran en recoger los frutos lo más rápido posible y con el mayor cuidado (para conservar su punto deseado), empacarlos y transportarlos. Una vez la cosecha ha terminado, se procede a preparar nuevamente la tierra en el caso de los cultivos terminales y se repite el ciclo. De tratarse de cultivos cíclicos, simplemente se riega en menor intensidad hasta que empiecen las etapas fenológicas de mayor trabajo y se inicie con el ciclo nuevamente.. Estructura de cuadrada.. La estructura cuadrada es la más usada, pues ofrece un orden homogéneo en la disposición del terreno, facilitando las tareas de abonado, aplicación de plaguicidas, mantenimiento al sistema de riego y la recolección de los frutos en temporada de cosechas. Sin embargo, da cabida a menos árboles por hectárea (Scheneider y Scarboug, 1996). 7. El desarrollo de este componente se hizo teniendo en cuenta el documento “Manual de la fruticultura: Una guía paso a paso” Lesur,2003.. 26.

(27) En la imagen no. 20 se muestra el espacio que debe existir entre árboles de un cultivo de mangos y la imagen no. 21 de cítricos.. Imagen 21 Sistema de siembra 10m x 10m para cultivos de mango. Fuente: Autores. Imagen 20 Sistema de siembra 8-7m x 8-7m para cultivos cítricos. Fuente: Autores. Estructura de cultivo por niveles.. La estructura de cultivos por niveles se aplica para zonas que por sus condiciones topográficas presentan variaciones de altitud, y son idóneos para el tipo de cultivo (por lo general se emplea en el cultivo de arroz). En este caso se presentan combinaciones de estructuras, es decir, puede ser de nivel a la vez que lo compone un sistema cuadrado. La aplicación de agroquímicos se hace un poco más compleja dada la necesidad de transportar desde la cima o parte alta del cultivo hasta la falda del mismo el equipo a usar. Por medio de las imágenes no. 22 y 23 se muestra el sistema de siembra por niveles.. Imagen 23 Sistema de siembra por niveles. Fuente: Google imágenes.. Imagen 22 Sistema de siembra por niveles. Fuente: Google imágenes.. Estructura de cultivo estrella o tres bolillos. 27.

(28) La distribución en estrella o tres bolillos es una variación de la estructura cuadrada, en donde básicamente se introduce una línea adicional de siembra en la mitad del cuadro generado. Esta estructura se utiliza en situaciones donde el agricultor cuenta con poco espacio y desea sembrar más especias por hectárea. En este sistema de cultivo, las labores de mantenimiento, aplicación de agroquímicos y recogida de la cosecha presenta dificultades por el poco espacio para laborar. Este sistema no se recomienda para cultivos de mangos, ya que su objetivo es permitir introducir mayor número de especies por hectárea reduciendo la distancia entre árboles lo cual es perjudicial para la especie en moción. En la imagen no. 24 se muestra el sistema de siembra estrella o tres bolillos.. .. Imagen 24 Sistema de siembra tres bolillos. Fuente: Autores. Teorización de un Plan de Riego para Cultivos Frutícolas. Un plan de riego se define como las actividades a desarrollar en términos operativos, con orden secuencial usando recursos humanos, técnicos, económicos y ambientales e incluyendo las consideraciones jurídicas que hubiera lugar junto con el plan de gestión del riesgo. Todo lo anterior con el propósito de realizar de manera eficiente, eficaz y efectiva la actividad agrícola en términos financieros asegurando su sostenibilidad y sustentabilidad en el tiempo. Los planes de riego en cultivos frutícolas buscan suministrar la cantidad adecuada de agua a las plantas, ya que según sea su estado vegetativo son más sensibles a sufrir déficits de agua y afectar su fase de desarrollo. Claramente puede afirmarse que cuanto mayor sea la deficiencia del recurso hídrico menor será su rendimiento o algunos casos extremos puede causar procesos irreversibles como la muerte de la planta. Dado que la agricultura de riego es más productiva que la temporal o secano (la productividad media de la tierra en zonas de riego es más del triple que la de secano o temporal) y obteniendo frutos de mejor calidad, se justifica su importancia y funcionalidad (Palacios, E., 2002). 28.