Por Ing. Agr. MSc. Katiuska Acosta Marcano / Laboratorio de Microbiología Agrícola.

Facultad de Agronomía de La Universidad del Zulia.

 

El rápido crecimiento de la acuicultura ha producido varios problemas de impacto ambiental, sobresaliendo entre ellos el volumen de agua empleada por el sector y su descarga sin tratamiento. El tratamiento y disposición final de los lodos generados por diferentes empresas del sector acuícola constituyen un factor a ser resuelto para disminuir los daños en el ambiente. Bajo esta óptica, la disminución de productos de desecho acuícola —efluentes y lodos—, su tratamiento y/o reutilización deben formar parte de los programas de manejo sustentable de las unidades de este sector productivo.

En los sistemas de granjas camaroneras, la deposición de lodos en los canales elevados de las piscinas de cría de camarones genera obstrucciones significativas en los mismos, impidiendo el flujo continuo de agua, que de por sí es un problema. En la mayoría de los casos, en el país se desperdicia el potencial de aprovechamiento de estos lodos, pues solo se consideran como residuo, aumentando por lo tanto la cantidad de desechos a disponer en los rellenos sanitarios y obligando a retirarlos con frecuencia ya que producen un gran impacto ambiental a ser resuelto para que no generen efectos secundarios desfavorables al ecosistema y gastos operativos a la empresa.

Una de las alternativas ante esta situación es el uso e incorporación de esta materia proveniente de residuos orgánicos para revitalizar y remediar el suelo degradado, práctica ésta que puede ser muy beneficiosa con la aplicación de lodo fresco o compostado en los suelos de uso agrícola.

 

Se ha comprobado que esta técnica es  viable y tiene efectos beneficiosos en el mejoramiento de las propiedades tanto físicas como químicas del suelo. Con ella se pueden lograr incrementos en los niveles de materia orgánica, disminución de la densidad aparente, mayor formación y estabilidad de agregados, mejor retención de humedad, incremento en el tamaño de los poros, además de que aporta cantidades significativas de nitrógeno y fósforo que contribuyen a la fertilidad del suelo, disminuyen el consumo de fertilizantes químicos y estimulan la actividad microbiana del suelo.

 

Sin embargo, junto a los beneficios del uso de los lodos, también deben considerarse los riesgos que representan estos materiales, ya que cada uno de ellos es diferente y puede contener altas concentraciones de contaminantes que incluye metales y microorganismos patógenos potencialmente tóxicos para los cultivos o para los consumidores de los productos de los mismos, de ahí que su uso no puede ser indiscriminado y debe contarse con una adecuada planeación y supervisión (Alvarenga y col., 2016).

En visto de esto último, se hace necesaria una correcta gestión de estos lodos, para el funcionamiento eficiente de cualquier instalación de las empresas acuícolas que emplean grandes cantidades de agua en los distintos procesos productivos internos, como, por ejemplo, el de la industria camaronera zuliana que mantiene permanente y fluido intercambio de enormes cantidades de agua con el estuario lago de Maracaibo.

 

En este sentido, el equipo del laboratorio de Microbiología Agrícola de la Facultad de Agronomía de La Universidad del Zulia viene realizando investigaciones en la caracterización físico-química y microbiológica de los lodos generados enlos canales elevados de granjas camaronerasubicadas en el municipio La Cañada de Urdaneta del estado Zulia. Al cuantificarlos indicadores establecidos para la calidad del lodo, se puede realizar una adecuada reutilización. Con esta caracterización se determinan las concentraciones de nutrientes y de los compuestos tóxicos, como metales pesados y microorganismos patógenos, y de esa manera se puede definir su posibilidad de aplicación en los suelos.

 

Caracterización fisicoquímica  y concentración de metales (Concentraciones máximas permisibles de metales (mg/kg peso seco)

Parámetro Lodo Normativa
pH 7,92
CE (dS m-1) 6,97 0 – 2
Materia orgánica (%) 0,80 35 – 80
Nitrógeno (%) 344,61 0,5 – 3
Fósforo total (%) 67,15 0,5 – 2
Metal (mg/kg) Lodo USA (EPA)
Excelentes Buenos
Arsénico < 0,01 41 75
Cadmio 0,697 39 85
Cromo 80,34 1,200 3,000
Cobre 0,70 1,500 4,300
Plomo 28,74 300 840
Mercurio < 0,01 17 57
Níquel < 0,010 420 420
Zinc 57,74 2,800 7,500
Bario 1.638,66
Selenio < 0,10
Plata 0,542
Plomo 28,74

Caracterización microbiológica de los lodos residuales

 (Límites máximos permisibles para patógenos y parásitos)

Lagunas Bacterias Patógenos Parásitos
Coliformes fecales NMP/g

En base seca

Salmonellasp

NMP/g base seca

Huevos de helmintos/g

en base seca

J-1 10,00 Ausente 3,00
J-2 10,00 Ausente 2,00
J-3 10,00 Ausente 1,00
J-4 10,00 Ausente 2,00

 

De igual manera, se ha evaluado el efecto de estos lodos como alternativa de abono en el crecimiento inicial de cultivos de maíz, sorgo, frijol y quinchoncho. Los resultados mostraron que la aplicación de lodos residuales —en el momento de la siembra— afecta significativa y positivamente la emergencia de las plántulas, apreciándose el desarrollo de 2-3 días con niveles de germinación en un 96-98 %, sin síntomas que pudieran indicar algún efecto tóxico en las plantas, lo cual fue un indicador confiable de la madurez del biosólido para poder ser aplicado al suelo. Se apreciaron incrementos de 15 % en la altura de las plantas, ganancia de 2-3 hojas, 60 % del grosor del tallo, 43 % en la producción de área foliar y de 49 % de ganancia en la producción de biomasa seca con la aplicación de lodos en comparación con las plantas de maíz que no recibieron dosis de lodo.

Estos resultados son compartidos con otras investigaciones que indican incrementos de 18 % a 20 % en mejoras de la producción de varios cultivos. De esto pudiera inferirse que el uso de los lodos residuales de granjas camaroneras favorece el crecimiento inicial del cultivo del maíz, establecido bajo las condiciones controladas del estudio. Ese benéfico efecto es debido a los nutrientes nitrógeno (N) orgánico y fósforo (P) en la mezcla y al aporte de una cantidad más elevada de otros macro y micronutrientes, tales como potasio (K), calcio (Ca) y magnesio (Mg), en una proporción suficiente para satisfacer las necesidades del cultivo durante la fase de crecimiento. Todo ello significa una alternativa de nutrición en los cultivos de interés agrícola.

Los lodos generados en la camaronicultura presentan características físico- químicas y microbiológicas que les permiten ser utilizados como abono para los suelos, pero requieren de análisis periódicos de verificación de sus contenidos para garantizar su aprovechamiento dentro de las mismas granjas camaroneras o en el sector agrícola.

Estas alternativas representan un área de oportunidad para el sector acuícola, ya que se puede incrementar su eficiencia productiva, diversificar la producción y obtener ganancias adicionales a partir de productos de desecho.

 

Ventajas y desventajas del aprovechamiento de los lodos como abonos orgánicos

Ventajas Desventajas
Mejoran las propiedades físicas de los suelos.

 

Fortalecen factores de practicidad y economía para tratar los suelos.

Permiten la recirculación de los nutrientes del suelo.

 

Ayuda a la recuperación de suelos degradados y erosionados.

La dosis a aplicar depende de las condiciones de nitrógeno y fósforo de la superficie a tratar.

 

Si se aplica en exceso, puede afectar el trabajo de los pesticidas y plaguicidas en los suelos.

 

Límites máximos permisibles para metales pesados en biosólidos

Metales pesados Concentración (mg/kg de lodo seco)
Arsénico 20-40
Cadmio 20-40
Cromo 1.000-1.500
Cobre 1.000-1.750
Plomo 750-1.200
Mercurio 16-25
Níquel 300-400
Zinc 2.500-4.000
Selenio 50-100

 

Límites máximos permisibles para patógenos y parásitos en biosólidos

Bacterias Patógenos Parásitos
Coliformes fecales NMP/g

En base seca

Salmonellasp

NMP/g base seca

Huevos de helmintos/g

en base seca

<1.000 <3 <1
<1.000 <3 <10
<2.000.000 <300 <35

 

Bibliografía

Abegunrin, T.P., Awe, G.O., Idowu, D.O., Adejumobi, M.A., (2016). “Impact of wastewater irrigation on soil physico-chemical properties, growth and water use pattern of two indigenous vegetables in southwest Nigeria”. Catena139, 167-178.

Alvarenga, P., M. Farto, C. Mourinha, P. Palma (2016). “Beneficial use of dewatered and composted sewage sludge as soil amendments: behavior of metals in soils and their uptake by plants”. Waste Biomass Valoriz. 7, 1.189-1.201.

Ivanová, Lucia Tomáš Mackuľak, Roman Grabic, Oksana Golovko, Olga Koba, Andrea Vojs Staňová, Petra Szabová, Anna Grenčíková, Igor Bodík (2018). “Pharmaceuticals and illicit drugs – A new threat to the application of sewage sludge in agriculture”. Science of the Total Environment, 634, 606-615.

Muhammad Saleem Arif, Muhammad Riaz, Sher Muhammad Shahzad, Tahira Yasmeen, Muhammad Ashraf, Muhammad Siddique, Muhammad Salman Mubarik, Luca Bragazza, Alexandre Buttler (2018). “Fresh and composted industrial sludge restore soil functions in surface soil of degraded agricultural land”. Science of the Total Environment, 619-620, 517-527

Yue, Y., Cui, L., Lin, Q., Li, G., Zhao, X. (2017). « Efficiency of sewage sludge biochar in improving urban soil properties and promoting grass growth”. Chemosphere, 173, 551-556.