LLUVIA SÓLIDA UNA ALTERNATIVA DE PRODUCCIÓN DE HORTALIZA PARA EL CONSUMO FAMILIAR ANTE LA SEQUIA DEL PAÍS

Transcripción

1 LLUVIA SÓLIDA UNA ALTERNATIVA DE PRODUCCIÓN DE HORTALIZA PARA EL CONSUMO FAMILIAR ANTE LA SEQUIA DEL PAÍS Adriana A. Paz González 1, Arnulfo Ortiz Gómez 2 1 Estudiante de sexto semestre de la carrera de Ingeniería Eléctrica Electrónica en la Facultad de Ingeniería de la UNAM. princesa_tequiere@hotmail.com 2 Técnico Académico Titular B de la División de Ciencias Básicas de la Facultad de Ingeniería de la UNAM. arnulfo64@gmail.com RESUMEN El objetivo del trabajo es investigar experimentalmente las propiedades físicas del polímero acrilato de potasio cuya principal característica es que aglutina el agua; formando un solido suave que impide la evaporación, infiltración en el suelo y facilita el almacenamiento y transportación de la misma, El químico fue aplicado en una superficie de 60 m 2, en la comunidad de El Mogote, en el Estado de Guerrero bajo un clima semidesértico; donde se sembró maíz y calabaza tierna; de acuerdo con los ciclos de cada uno de los cultivos y a la geografía del terreno se requiere de al menos cuatro riegos por semana, sin embargo utilizando el polímero de acrilato de potasio (AP) solo se realizaron 12 riegos durante todo el ciclo, lo que representa de un ahorro de agua del 75%. Por otro lado el rendimiento también se vio favorecido en un incremento en la cosecha de maíz y calabaza de 3.5 veces más, debido a que el polímero atrapa el agua formando pequeñas esferas en forma de gel, luego se colocan bajo el suelo permitiendo a las raíces de las plantas mantenerse hidratadas por más tiempo sin necesidad de riegos constantes. Con el empleo de esta técnica es posible la producción de hortalizas y granos para el consumo familiar, en comunidades donde el clima seco es un factor determinante. INTRODUCCIÓN Uno de los estados en lo que se puede encontrar el agua en la naturaleza es el sólido; sin embargo, no es el particular el que nos interesa estudiar en el presente trabajo, sino un caso específico al que se le llama lluvia sólida (LlS), se le denomina de ésta manera al agua que se recupera de la lluvia y qué mezclada con un polímero adquiere propiedades sólidas suaves. Un polímero es una sustancia química que se obtiene haciendo enlaces entre moléculas de poca masa, para formar una molécula gigante de alto peso molecular mediante polimerización. El agua congelada sería un espléndido ejemplo de agua en estado sólido, pero el agua sólida a la que se refiere éste reporte es muy distinta; se trata de un tipo de agua que no se derrite: Simplemente no se funde porque no está congelada. Es más, se trata de agua que puedes guardar en costales o botes durante largo tiempo. Desde hace diez años se comenzaron a aprovechar las características de un polímero conocido como acrilato de potasio (AP), éste polímero tiene la característica de ser altamente higroscópico; es decir, que absorbe grandes cantidades de humedad, por ejemplo el arroz y el frijol son higroscópicos; el aprovechamiento de esta propiedad es por ejemplo el arroz en los saleros para que la sal no se humedezca: en este caso las semillas absorben la humedad. Los frijoles, en contacto con el agua aumentan de tamaño, se ponen suaves y se cuecen con rapidez. El ingeniero mexicano Sergio Jesús Rico desarrolló un sistema de riego denominado "lluvia sólida" que eleva casi 20 veces el rendimiento agrícola en zonas áridas, informó el Instituto Politécnico Nacional (IPN). El especialista, egresado de la carrera de Ingeniería Química

2 Industrial, utilizó en su proyecto una fórmula de poliacrilato de potasio (un polvo blanco similar al azúcar), al cual se adhieren las moléculas de agua para formar un gel [1]. El AP es un material granular que puede absorber hasta 500 veces su peso en agua. Dicho de otra manera: ocho gramos de éste polímero, que es más o menos una cucharada sopera, es capaz de retener hasta cuatro litros de agua. Un kilo de acrilato de potasio tiene un costo de 800 pesos, pero con eso es posible guardar cerca de 500 litros de agua. Parece caro, pero hay que tomar en cuenta varias cosas: Una vez que ha liberado toda el agua que antes retuvo, el AP puede volver a almacenar humedad. Se calcula que puede estar en uso durante 10 años. El AP se convierte en LlS cuando se ha hidratado y crecido gracias al efecto del agua, en la mayoría de los casos de la lluvia. Es importante mencionar la diferencia entre el hidrogel y la lluvia sólida, aunque ambos son polímeros hidroabsorbentes su estructura química es distinta, el hidrogel (también llamado Silos de Agua) esta formado a base de sodio lo cual lo hace menos capaz de retener agua y su vida útil es de una cuarta parte del AP lo que se traduce en contraproducente para el cultivo o plantas. La LlS puede ser revuelva con tierra fértil para formar una masa con la humedad suficiente para sembrar o plantar en ella todo tipo de semillas, vegetación o para uso agrícola durante las sequías (Figura 1). También se puede utilizar para reforestar terrenos donde el clima no se presta para esta actividad; se deposita en un agujero cerca de las raíces de los árboles, se cubren con la tierra y el AP irá liberando esa agua poco a poco, de tal manera que las plantas tendrán humedad suficiente para crecer. Lo mismo se puede hacer en una huerta de árboles frutales y en otros cultivos, ahorrando agua, ya que en los sistemas tradicionales de riego emplean mucho del líquido que se pierde por evaporación, escurrimiento o filtración, lo que no sucede con el agua sólida. Figura 1. La imagen muestra el tamaño de lo granos de acrilato de potasio (AP) y su apariencia cuando se revuelve con la tierra fertil, las mezcla se hace con una proporcion de tres a uno. Representa un sistema de riego ideal para aquellas tierras de temporal expuestas a los avatares del cambio climático. Como se mencionó antes un kilogramo de este polímero es suficiente para solidificar 500 litros de líquido, que se pueden conservar sin problemas hasta por diez años. La mezcla puede transportarse a cualquier parte dentro de sacos de plástico y bajo sombra para minimizar la evaporación. Los granos de agua mantienen húmedos los campos de cultivo, condición necesaria para que los microorganismos que allí habitan procesen los nutrientes de la tierra y después por ósmosis los transmitan a las plantas. Ése es el secreto: conservar la humedad durante mucho tiempo. 2

3 PANORAMA ACTUAL DE LA AGRICULTURA EN MÉXICO México sufre una de las peores sequias que se tengan registradas, la más intensa de los últimos 60 años, que afecta a 19 de los 32 estados del país. Es de todos conocido el hecho de que los estados del norte son los que tienen la mayor producción de granos del país y el año de 2011 se realizó una resiembra de 60,000 Hectáreas de frijol y maíz ya que se perdieron por el fenómeno meteorológico que azotó al país [2], así las cosas en aspectos de agricultura, se debe ir a la "máxima tecnificación posible" (MTP); pues, ese es el camino ante la sequía en el futuro de México. Uno de los caminos a seguir es la producción de hortalizas familiares de donde las personas obtengan los vegetales para su consumo particular. La hortaliza se define como la planta herbácea cultivada en las huertas de traspatio para autoconsumo, semicomercial y comercial, destinada a la alimentación de las personas. El huerto familiar es una pequeña parcela que se dedica al cultivo de hortalizas para el autoconsumo familiar durante todo el año. Por otra parte, es un lote pequeño cercano a la casa, fácil de cuidar y cultivar, pero su tamaño depende del número de personas que integren la familia, una parcela de 10 X 10 metros es suficiente para seis personas aproximadamente. Aquellas especies que sean nutritivas, productivas, fáciles de cultivas y adaptadas a la zona. Así como aquellas de maduración corta y larga que permitan asegurar la obtención distribuida de alimentos durante todo el año. Además de cultivos de una parte comestible y una medicinal. El uso de la LlS es una alternativa en la solución del problema de la producción de alimentos cultivados en condiciones adversas. Representa un sistema de riego que, a diferencia de otros como el de goteo y cintillo, es el único que emplea agua en estado sólido; los resultados son extraordinarios porque la raíz se mantiene húmeda por varios meses, y se rehidrata en repetidas ocasiones con las precipitaciones, el agua de lluvia se adhiere al gel localizado en las raíces de las plantas y éste se humedece lo suficiente y permite aprovechar al máximo el líquido, con lo que se minimiza el desperdicio, al reducir la filtración al subsuelo y la evaporación. Como las plantas tienen disponible al agua durante mucho más tiempo, no sufren de estrés hídrico (sucede cuando la demanda de agua es más grande que la cantidad disponible durante un periodo determinado de tiempo o cuando su uso se ve restringido por su baja calidad) y pueden duplicar su tamaño y productividad, Es totalmente inofensivo para el medio ambiente y para el hombre. Cuenta con certificación para utilizarlo en siembra de productos orgánicos. Existen casos exitosos de aplicación a cultivos, cuyos resultados son alentadores. En Colombia; por ejemplo, se aplicó este novedoso método de irrigación en invernaderos de rosas y claveles; "los resultados indicaron un ahorro de 75% en los costos de riego, 100% en incremento de follaje y flores, y 300% en desarrollo de raíces". Esta técnica demostró su eficacia desde 2005 después de que se aplicó a cultivos de maíz en el estado de Jalisco; ahí se utilizaron dos sistemas de riego: uno tradicional, con lluvia de temporal, que produjo 600 kilogramos por hectárea, y uno con "lluvia sólida", con un rendimiento de 10 toneladas por hectárea. La LlS se ha aplicado también en los poblados de Perote, Veracruz. La Piedad, Michoacán. y Topilejo, en el D, F. EL EXPERIMENTO. Con el objeto de comprobar las bondades físicas de AP se preparó una superficie de 60 m 2, en la cual se practicaron excavaciones rectangulares ordenadas en una matriz de12 X 20; con una geometría como la que se muestra en la Figura 2. Cada maceta es de 20 X 30 cm y 20 cm de profundidad de tal manera que se forman cubos de 12 x 10-3 m 3 [3-6], los cubos se llenaron a un 75 % de su capacidad, con la intención de que no se pierdan, Figura 2. Para cada uno de las 3

4 macetas practicadas en el suelo se prepararon dos litros de lluvia solida para mezclarlos con seis partes de tierra producto de la excavación y en ellos se sembró seis granos de maíz para elote y cuatro de calabaza tierna, realizando una extracción de aquellas plantas más débiles dejando solamente cuatro semillas germinadas de maíz y dos de calabaza en cada maceta. Figura 2. En la fotografía se tiene el arreglo matricial de 12 renglones por 20 columnas de las macetas practicadas en el suelo, las dimensiones de el volumen excavado es de 20 X30 cm y 20 cm de profundidad. Durante la preparación de la tierra se tuvo el cuidado de mojar muy bien la excavación así como la tierra antes de revolverla con la LlS; para mantener perfectamente hidratados los granos de polímero, éste proceso lo se consideró como un primer riego, realizado el 2 de marzo de 2012, Figura 3. a) b) Figura 3. En la imagen a) se presentan la manera en que se hidrató la maceta. La fotografía es como se depositó la lluvia sólida (LlS) dentro de la excavación para revolverla después con la tierra vegetal, quedando lista para sembrar en ella las semillas. El segundo riego se aplicó 22 días después (24-mar-12) las plantas brotaron a los cinco día de haber sido sembradas y para cuando se realizo el segundo riego tenían un crecimiento homogéneo; con un follaje y tallo bien desarrollados. Durante el segundo mes de desarrollo se realizo un tercer riego (14-abr-12), para este tiempo el maíz presentaba un crecimiento promedio de 1.10 m, mientras que las plantas de calabaza se encontraban totalmente desarrolladas, inclusive se observaron brotes de flor en los tallos, por lo que se procedió con un 4

5 retiro de la hierba y la aplicación de un fertilizante a base de sulfatos que ayudaran al crecimiento de la fruta, Figura 4. a) b) Figura 4. La fotografía a) se ve el desarrollo de las plantas de calabaza y maíz a los 22 días. b) se muestra el crecimiento a los 45 días, y como se puede apreciar las plantas de calabaza empiezan florear mientras que la milpa tiene una altura media de 1.10 m. Como se mencionó antes el AP es capaz de mantener hidratada la raíz de las plantas por periodos de 30 días y una vez transcurridos es necesario regar las plantas para que el polímero se recupere; durante el desarrollo de nuestro experimento realizamos los riegos a intervalos de cada 24 días, debido a que se aprovechaba los fines de semana para realizar los trabajos que la hortaliza iba requiriendo. Las plantas de calabaza produjeron ocho cajas de fruta, mismas que se recolectaron durante cuatro cortes, por su parte las plantas de maíz dieron una cosecha de 70 kg. RESULTADOS Y CONCLUSIONES De acuerdo con las estadísticas de cosecha de la región, utilizando el riego tradicional, en el lugar se tiene una producción promedio de 3.0 toneladas por hectárea lo que nos da una producción de 20 kg de maíz para una superficie de 60 m 2, que es la superficie total en estudio. El rendimiento de nuestra hortaliza fue de 70 kg de maíz (la Figura 5 muestra una imagen del maíz todavía en la planta); significa un incremento en la producción de 3.5 veces más, que representa una producción de 10.5 toneladas por hectárea. Esto se debe a que las plantas tienen disponible agua durante mucho más tiempo, no sufren de estrés hídrico (sucede cuando la demanda de agua es más grande que la cantidad disponible durante un periodo determinado de tiempo o cuando su uso se ve restringido por su baja calidad) y pueden duplicar su tamaño y productividad. De acuerdo con los resultados el AP es totalmente inofensivo para el medio ambiente y para el hombre, cuenta con certificación para utilizarlo en siembra de productos orgánicos, el uso de la LlS puede ser una alternativa en la solución del problema de la producción de alimentos cultivados en condiciones adversas, representa un sistema de riego que, a diferencia de otros como el de goteo y cintillo, es el único que emplea agua en estado sólido; los resultados son extraordinarios porque la raíz se mantiene húmeda por varios meses, y se rehidrata en repetidas ocasiones con las precipitaciones, el agua de lluvia se adhiere al gel localizado en las raíces de las plantas y éste se humedece lo suficiente y permite aprovechar al 5

6 máximo el líquido, con lo que se minimiza el desperdicio, al reducir la filtración al subsuelo y la evaporación. De acuerdo con los ciclos de cada uno de los cultivos y a la geografía del terreno se requiere de al menos cuatro riegos por semana [7], sin embargo utilizando el polímero de acrilato de potasio (AP) sólo se realizaron 12 riegos durante todo el ciclo que fue de cuatro meses, lo que representa de un ahorro en agua del 75%. Figura 5. En esta imagen se presenta el rendimiento que tuvieron las plantas de maíz, como se puede apreciar en cada maceta, se tienen cinco mazorcas de maíz en promedio. REFERENCIAS [1] EL UNIVERSAL, Mexicano crea lluvia sólida, alternativa en sequía, (01/04/2012). [2] EL UNIVERSAL, Más de Ha se resembraron en los estados de Sonora, Chihuahua Durango y Sinaloa luego de la perdida por la sequia en el norte del país: (05/06/2011). [3] Morales Nieto Carlos R., Quero Carrillo Adrian R. Caracterización de la diversidad del pasto banderita (Bouteloua curtipendula), mediante su nivel de ploidía. Téc Pecu Méx. 45(3): (2007). [4] Hernández X.E., Ramos S. A. Mejoramiento de las plantas forrajeras en México. Memorias del Tercer Congreso Nacional de Citogenética. I Simposio. Chapingo México: (1968). [5] Fultz JL. Somatic Chromosome in Bouteloua. American J. Botany 29: (1959). [6] García V. A. Técnicas y Procedimientos de Citogenética Vegetal. Colegio de Postgraduados, Montecillo, México: 144. (1990). [7] Aparicio Mijares Francisco. Apuntes hidrologia de superficies; 1ª. Ed. Facultad de ingeniería UNAM, México. (1987). 6