Factores que afectan la calidad de aguas de uso agrícola

El agua es el vehículo que transporta los Insumos químicos hacia la planta y el medio adyacente; su calidad es fundamental para garantizar en gran parte, el éxito de las aplicaciones. El poder controlar la mayor cantidad de factores asociados a la calidad física y química del agua, permite optimizar el efecto de los insumos agrícolas,  dando como resultado aspersiones más eficaces y con mayor relación costo beneficio.

Los parámetros químicos más importantes asociados a la calidad del agua son:

1. El pH:

Es una medida de acidez o alcalinidad de las sustancias. Se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones Hidrogeno. La escala  de pH, tiene un rango entre 0 y 14; un valor de 7 es la neutralidad, que se interpreta como la misma cantidad de iones hidrógenos e hidroxilos. Valores menores a 7 son ácidos (mayor cantidad de hidrógeno), y mayores a 7 son alcalinos (mayor cantidad de hidroxilos). (Leiva, 2010).

El principal problema de los agroquímicos con respecto del pH del Agua de aspersión, es la hidrolisis, particularmente alcalina. La mayoría de agroquímicos, son estables a pHs ligeramente ácidos, entre 4 y 6,5 (salvo excepciones, como las sulfonil-ureas que se degradan a pH ácidos), fuera de ese rango, comienza la hidrolisis y por ende, la perdida de actividad de la molécula. (Arrospide, 2004).

La hidrólisis alcalina de un agroquímico en el tanque de mezcla, sucede porque los grupos hidroxilo presentes en el agua de aspersión, reaccionan con el ingrediente activo, rompiendo o cambiando la configuración química de dicha molécula; esto trae como consecuencia la disminución del tiempo de vida media del ingrediente activo y por ende pérdida de la eficacia.  El problema puede incrementarse drásticamente con el aumento de pH, radiación solar y temperatura.

En el caso contrario, en una mezcla ligeramente acida, se favorece la estabilidad de gran parte de los agroquímicos, debido a que si el medio en que se disuelve el agroquímico es ligeramente ácido,  el equilibrio de disociación se desplaza hacia la izquierda (molécula biológicamente activa); este comportamiento se presenta en los ácidos orgánicos o sus sales derivadas, tales como Carbamatos, Esteres carboxílicos, Organofosforados, amidas, etc. Ver Figura 1.  (Moreno, 2002).

Figura 1. Equilibrio de disociación de un ácido orgánico o sus sales derivadas.

2. TURBIDEZ:

Es una medida de la dispersión de la luz por el agua debida la presencia de materiales suspendidos coloidales y/o particulados.  Está determinada por la presencia de Materia orgánica en suspensión, ácidos húmicos,  partículas de arcilla, presencia de algas, presencia de microorganismos, etc;  todas estas sustancias interactúan  con el plaguicida generando procesos de adsorción (fijación del ingrediente activo), y degradación de los plaguicidas (catálisis).

Las partículas en suspensión poseen cargas negativas que se repelen; estas cargas son las que adsorben los plaguicidas, quedando muy poca cantidad de agroquímico disponible para producir el control o efecto deseado. En los herbicidas como glifosato, es muy notoria esta reacción, en la cual, la turbidez afecta el desempeño de los agroquímicos. Una forma de neutralizar las cargas negativas de un agua turbia, es acidificando para propiciar la precipitación de los sólidos que están dispersos y causan la interferencia.

Figura 1. Diferentes grados de Turbidez del agua.

3. SOLIDOS TOTALES DISUELTOS. TDS:

Del inglés (total disolved solid). Es una medida de la concentración total de iones en solución. Los sólidos disueltos totales (SDT) comprenden las sales inorgánicas (principalmente de calcio, magnesio, potasio y sodio, bicarbonatos, cloruros y sulfatos) y pequeñas cantidades de materia orgánica que están disueltas en el agua. Los SDT presentes en el agua de consumo proceden de fuentes naturales, aguas residuales, escorrentía urbana y aguas residuales industriales. (OMS, 2003).

4. DUREZA:

Se denomina dureza a la concentración de iones de calcio y magnesio (Ca++ y Mg++) expresada en mg/lt, unidad equivalente a partes por millón (ppm). La dureza se expresa en equivalente a carbonato de calcio (CaCO3), y ese valor recibe la denominación de dureza total. (Holm et al, 2005). Los iones  de Ca++ y Mg++, actúan interactuando con la molécula del agroquímico, inactivándola o degradándola, por esta razón es importante acondicionar el agua, para neutralizar la carga de estos iones cuando están presentes, la eliminación de la dureza, consiste un proceso de quelatación, justo antes de realizar la mezcla de aspersión. Un ejemplo de inactivación de la agroquímicos por Presencia de iones Ca en agua dura, se ilustra en la figura 3.

Figura 3. Sustitución de la sal Isopropilamina del glifosato, por el calcio contenido en un agua dura, en la mezcla de aspersión.

5.CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA (C.E):

La conductividad de una sustancia se define como “la habilidad de conducir o transmitir calor, electricidad o sonido”; para el caso particular del agua: hace referencia al transporte de una corriente eléctrica, por parte de los iones de la solución, de esta forma, la C.E. aumenta al aumentar la concentración de Iones provenientes de sales disueltas. En términos prácticos y cualitativos, la C.E. nos indica el contenido de sales disueltas en agua.  La figura 4 muestra un cómo se da la transmisión de corriente en agua con sales disueltas.

Figura 4. Conducción de la electricidad en agua, gracias a las sales disueltas. Fuente: Acuablock.

6. ALCALINIDAD:

Se define como la capacidad del agua para neutralizar ácidos o aceptar protones. Esta representa la suma de las bases que pueden ser tituladas en una muestra de agua. Dado que la alcalinidad de aguas superficiales está determinada generalmente por el contenido de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos, ésta se toma como un indicador de dichas especies iónicas. No obstante, algunas sales de ácidos débiles como boratos, silicatos, nitratos y fosfatos pueden también contribuir a la alcalinidad de estar también presentes.

Estos iones negativos en solución están comúnmente asociados o pareados con iones positivos de calcio, magnesio, potasio, sodio y otros cationes. El bicarbonato constituye la forma química de mayor contribución a la alcalinidad. Dicha especie iónica y el hidróxido son particularmente importantes cuando hay gran actividad fotosintética de algas o cuando hay descargas industriales en un cuerpo de agua. (Maniary, 2015).

La calidad del agua es muy importante para determinar su uso en agricultura. En la tabla 1, se muestra una guía para el adecuado manejo del agua con fines de aspersión, riego y lavado de sales.

Sys technologies, a través de sus asesores técnicos, presta el servicio de análisis de agua (pH, dureza, C.E) a los clientes que así lo requieran, para comprobar la calidad del agua y la recomendación especifica del tipo y dosis del coadyuvante, según su necesidad; en la figura 3 se muestra un comparativo de las características de cada coadyuvante y que permite hacer una selección adecuada, según la necesidades del cultivo.

Tabla 1. Interpretación de análisis de aguas y recomendaciones según su uso.