Con el fin de mejorar la calidad de los suelos agrícolas, el doctor José Víctor Tamariz Flores, del Departamento de Investigación en Ciencias Agrícolas (DICA), del Instituto de Ciencias de la BUAP (ICUAP), desarrolla el uso de biosólidos en suelos erosionados, con el fin de abastecerlos de nutrientes y renovar así su materia orgánica. En campo, esta investigación reportó un incremento de hasta 30 por ciento en la productividad de terrenos agrícolas de maíz de temporal.
Los biosólidos son materiales orgánicos producidos en el tratamiento de aguas residuales. Con cinco plantas tratadoras de aguas residuales, en el municipio de Puebla se generan cerca de 140 toneladas de estos sólidos remanentes al día. De ahí, la necesidad de buscar una alternativa a estos desechos, que de no hacerlo irían directo al relleno sanitario y causarían problemas a la salud.
En 2002 se inició el proyecto “Restauración de suelos degradados mediante la utilización de biosólidos”, mismo que en 2010 fue financiado durante dos años por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), cuyo objetivo es rescatar los suelos y devolverles su potencial agrícola.
Tamariz Flores señaló que estos desechos de las plantas tratadoras de aguas residuales se aplicaron en parcelas ubicadas en el sur del municipio de Puebla, las cuales presentan pérdida de fertilidad y bajos rendimientos agrícolas.
Los resultados, destacó el investigador, fueron significativos, ya que se logró incrementar la productividad de los terrenos de maíz de temporal hasta en un 30 por ciento.
Este aumento se debe a que los biosólidos mejoran la textura y la capacidad de absorción de agua en los suelos, incrementan la tolerancia de la vegetación a la sequía y aportan nutrientes esenciales para el crecimiento vegetal, como nitrógeno y fósforo, y micronutrientes como hierro, zinc y cobre.
El investigador del ICUAP mencionó que los beneficios de la utilización de este tipo de sólidos no sólo se traducen en el incremento de la productividad de los cultivos, sino también “en aumento de la fertilidad, en evitar procesos de erosión y desertificación, y retener una mayor cantidad de agua y nutrientes”.
Una oportunidad en la agricultura
Varios estudios en México y en el mundo demuestran que el uso de biosólidos residuales en cultivos incrementa su rendimiento y en plantaciones forestales aumenta su sobrevivencia.
Según datos del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) 2014, a nivel nacional cuatro mil 934 kilómetros cuadrados de suelos presentan un grado extremo de erosión, 0.25 por ciento de la superficie del territorio nacional.
Tan sólo al sur del municipio de Puebla, el 85 por ciento de la superficie agrícola de estas localidades registra elevados índices de degradación, con la consecuente pérdida de fertilidad y bajos rendimientos, problemática que afecta la economía de las familias de la zona, en su mayoría de escasos recursos.
Para solucionar esta situación, un grupo de investigadores del DICA, bajo la dirección del doctor Tamariz Flores, aplicó biosólidos a parcelas de San Andrés Azumiatla, Guadalupe Tecola, San Francisco Totimehuacán, La Paz Tlaxcolpan, San Baltazar Tetela y Santa Clara Ocoyucan, las cuales presentan deterioro, degradación y baja productividad, con rendimientos de 600 kilogramos por hectárea en maíz de temporal.
Los resultados, comentó el científico del Padrón de Investigadores de la BUAP, fueron relevantes, ya que se logró incrementar la productividad de dichos suelos agrícolas hasta en un 30 por ciento, es decir, obtener cerca de una tonelada de maíz por hectárea.
“Hemos visto que los suelos de esta región han incrementado su fertilidad y por ende los rendimientos de maíz de temporal. Hemos vigilado que los niveles de metales y microorganismos patógenos no rebasen las normas oficiales mexicanas. El desarrollo de este proyecto nos ha llevado a establecer la dosis adecuada para cada tipo de suelo y el tiempo en que deben ser incorporados los biosólidos a cada parcela”, explicó.
La dosis recomendada de biosólidos es de 90-110 toneladas por hectárea (base húmeda); mientras que su aplicación se realiza de manera continua durante los dos primeros años, posteriormente se deja pasar un ciclo agrícola para aplicarlos nuevamente.
Durante los 24 meses, se prevé el monitoreo permanente de los suelos, para vigilar el contenido de metales pesados, a fin de que éstos no rebasen los índices permitidos por las normas oficiales.
A nivel de invernadero, los biosólidos se han aplicado a cultivos de jitomate, chile, lechuga y frijol para observar el efecto de la producción, añadió José Víctor Tamariz Flores.
Además este proyecto fue el parteaguas para buscar otros usos, en este caso recuperar zonas forestales o ser la materia prima para la fabricación de ladrillos y blocks. De igual manera, la investigación en curso contribuye a la formación de recursos humanos de alto perfil, a través de la titulación de alumnos del posgrado en Ciencias Ambientales, del Instituto de Ciencias, y de la Facultad de Ingeniería Química.
Estudios de laboratorio
Los biosólidos están constituidos por 40 por ciento de materia orgánica y 60 por ciento de agua, acompañados además de organismos patógenos y metales pesados. Su calidad depende del procedimiento realizado en las plantas tratadoras de aguas residuales.
Para aplicar los biosólidos, los suelos deben ser arenosos o franco arenosos, con buena profundidad, sin alta filtración, con capacidad de intercambio catiónico media a alta, pH no ácido y contenidos de nutrientes bajos.
El uso de sólidos residuales en la agricultura se rige bajo la norma NOM-004-SEMARNAT-2002, misma que los clasifica en excelentes y buenos en función de su contenido de metales pesados; así como en clase A, B y C, en función de su contenido de patógenos y parásitos.
Para la cuantificación de metales, en el Laboratorio de Investigación Química y Contaminación de Aguas, Suelos y Plantas del DICA se realiza una digestión en medios ácidos, según la norma oficial mexicana y la Agencia de Protección del Medio Ambiente de los Estados Unidos, en un horno de microondas.
Más tarde por medio de la técnica de espectrofotometría de absorción atómica, se mide la concentración de cada uno de los metales. El análisis de microorganismos patógenos es a través de métodos químicos realizados en los laboratorios de Microbiología de Suelos del ICUAP y de Microbiología de la Facultad de Ciencias Químicas.
Posteriormente, los lodos se trasladan a las parcelas mediante camiones de volteo especiales, ahí los biosólidos se dejan reposar de 25-30 días para que pierdan humedad y se incorporen al suelo de manera homogénea. Transcurrido este lapso se inician las labores agrícolas de manera normal.
