Auga desalinizada. Aspectos a ter en conta

A importancia do uso agrícola de auga é a escala global do 70%, mentres que, en rexións áridas e semiáridas cunha agricultura altamente tecnificada, alcánzanse cifras por riba do 85%, como sucede no sueste español (PHDS, 2022). A intensificación da escaseza hídrica representa un risco para o papel da agricultura de regadío na seguridade alimentaria global a medio e longo prazo, asociado á imposibilidade de satisfacer as demandas de auga para rega mediante a utilización de recursos hídricos convencionais no futuro. Polo tanto, son necesarias novas solucións para manter ou mellorar unha produción agrícola sustentable, incluíndo novas ou alternativas fontes de auga, estratexias innovadoras para a conservación dos recursos hídricos, ou sistemas de rega máis eficientes e produtivos, enmarcándose isto nas directrices do Pacto Verde Europeo.

Potenciais vantaxes e desvantaxes da auga mariña desalinizada

En xeral, a principal vantaxe do AMD é a súa condición de recurso hídrico inesgotable e non suxeito a variacións climáticas, así como a súa baixa salinidade, cunha condutividade eléctrica ao redor de 0,5 dS m-1, que permite compensar a alta salinidade doutras fontes de auga. Con todo, o uso e aceptación do AMD para rega agrícola atópanse limitados principalmente polos custos de produción e unha composición físico-química singular. A aplicación agrícola de AMD supón un maior custo dado o elevado prezo da auga fronte a fontes convencionais e require programas de fertirrigación máis especializados, e o manexo de riscos agronómicos específicos, como a fitotoxicidade por boro ou a alcalinización de solos. As principais vantaxes e desvantaxes do uso de AMD para rega resúmense na Táboa 1.

Táboa 1. Resumo de vantaxes e desvantaxes de AMD.

Problemas de fitotoxicidade e risco de alcalinización de solos

O AMD adoita presentar unha elevada concentración de Cl e Na, isto débese a que arredor do 55% e o 31% do contido de sales disoltas na auga de mar débese a estes ións, que seguen predominando en proporción tras o proceso de osmose inversa. Ademais, a concentración de B presentada é moi alta no AMD, isto é debido a dous factores, á elevada concentración á que este elemento se atopa na auga mariña (4,5 – 6 mg/L) comparada coas augas convencionais (xeralmente moi próxima a 0 mg/L nas augas superficiais e ata 1,5 mg/L nas augas subterráneas) e por outro lado á alta permeabilidade das membranas de osmose inversa ao paso do B en medios neutros e ácidos (Yermiyahu et al., 2007; Raveh e Ben-Gal, 2016) comparado co resto de ións. De feito, mentres que a eficacia de separación nunha etapa das membranas de osmose inversa é superior ao 98% para os ións Na, Mg, Ca, K, Cl e SO4, para o caso do B a eficacia só alcanza un 71% (Martínez, 2009).

As concentracións de Na nas IDAMs do sueste español varían entre os 76 e 115 mg/L, polo tanto, estes valores en AMD non deberían levar apenas problemas de fitotoxicidade nos cultivos. Non obstante, unhas altas concentracións de Na poden danar algunhas propiedades físicas do solo pola dispersión das arxilas que poden conducir a: (i) colapso estrutural dos microagregados do solo, (ii) diminución da permeabilidade e condutividade hidráulica do solo, (iii) máis facilidade de erosión, (iv) compactación do solo, e (v) diminución de osíxeno no solo por diminución da aireación (Mandal et al., 2008; Muyen et al., 2011).

Para diminuír o risco de sodicidade do solo é importante que os catións divalentes Ca e Mg se atopen presentes en concentracións adecuadas na auga. Polo tanto, o RAS, que relaciona o equilibrio na concentración do Na respecto a Ca e Mg debe avaliarse na auga de rega para coñecer os riscos de sodicidade a medio e longo prazo.

Boro en AMD

O boro cando se atopa de forma natural presente na auga, atópase formando un equilibrio entre ácido bórico [B(OH)3] e ión borato[B(OH)4-], no que prevalece a forma de ácido bórico. Isto débese a que a constante de disociación do boro é pKa= 9.15 , o que o fai un ácido moi débil. A pH superiores, a partir de pH 10, a especie dominante pasa a ser o anión metaborato [B(OH)4-].  

A concentración de boro no mar ronda uns 4mg/L. Dita auga ao levar a cabo a desalinización mediante osmose inversa, reduce a súa concentración de boro ata os 0,8 mg/L – 1,5 mg/L, dependendo das condicións e métodos utilizados na desalinización. Para que o boro sexa eficazmente rexeitado nas membranas é fundamental evitar que o boro se atope en forma de ácido bórico, xa que a ausencia de carga e os hidróxenos ácidos o fan capaz de formar enlaces en forma de pontes de hidróxeno cos grupos activos das membranas. (María Fernanda Chillón Arias, 2009) 

Por regra xeral, existe unha estreita franxa entre as concentracións de boro que xeran deficiencia, concentracións < 0.2mg/L e as que poden provocar toxicidade >0.5mg/L en cultivos leñosos como cítricos e de (1-4 mg/L) en cultivos hortícolas.  

Normalmente as augas de rega superficiais presentan concentracións de boro inferiores a 0,1 mg/L, o que implica que adoitan requirirse achegas adicionais a través de fertilizantes (mediante complexos de micronutrientes) para garantir o desenvolvemento óptimo dos cultivos. Non obstante, os recursos hídricos non convencionais, como a auga rexenerada e a auga mariña desalinizada, distínguense por exhibir concentracións de boro considerablemente superiores ás augas superficiais. A concentración de B no AMD producida nas IDAMs do sueste de España varía entre 0,56 mg/L e 0,92 mg/L, valores que son superiores ás tolerancias máximas indicadas de cultivos leñosos como os cítricos e que polo tanto poderían producir problemas de toxicidade e reducións de rendemento.

No caso de que o uso final do AMD sexa a rega agrícola, o control da concentración de boro (B) na auga produto tamén pode ser obxecto dun post-tratamento específico. O B na auga de rega pódese reducir a un nivel por debaixo do limiar de toxicidade de cultivos sensibles con resinas de osmose inversa e de intercambio catiónico para eliminar o boro do AMD a escala de parcela (Imbernon-Mulero et al., 2022).

A concentración de B na auga mariña desalinizada producida en España limitouse tradicionalmente a 1 mg/L, que era o valor máximo recollido no Real Decreto 140/2003, polo que se establecían os criterios sanitarios da calidade da auga de consumo humano. Este valor foi recentemente elevado no Real Decreto 3/2023 a 1,5 mg/L, excepto cando na orixe total da auga sexa de transición ou costeira e o tratamento de potabilización sexa de desalación, caso no que se aplicará un valor máximo de 2,4 mg/L.  

Estas concentracións satisfán amplamente as necesidades dos cultivos, pero poden inducir fitotoxicidade, especialmente en cultivos máis susceptibles como os cítricos. Os síntomas máis habituais de toxicidade por B son bordos queimados nas follas máis vellas, coloración amarelenta das puntas das follas e decaemento acelerado, o que pode ocasionar mesmo a morte da planta (Martinez-Alvarez et al., 2017).  

As primeiras etapas da toxicidade por boro adoitan aparecer como a punta dunha folla. coloración amarelenta ou salpicada. En casos severos, aparecen manchas nas enxivas. nas superficies inferiores das follas con caída das follas prematuramente. Os síntomas graves poden incluír morte regresiva das ramiñas.

Establecer os límites de tolerancia ao boro (B) na auga de rega para diferentes cultivos é unha tarefa complexa que require unha meticulosa labor experimental. Diversos factores, como a variedade do cultivo, as características do solo, a composición química da auga, as condicións climáticas e as prácticas de manexo da rega, inflúen de maneira significativa na resposta do cultivo ao B e, por ende, nos resultados obtidos (Grattan et al., 2015).

A Táboa 2 ilustra a sensibilidade variable dos cultivos ao B. Nela obsérvase que os máis sensibles son os cultivos leñosos, especialmente os cítricos e os froiteiros de óso, mentres que os cultivos de ciclos vexetativos curtos, como as hortalizas e as herbáceas, son menos afectados. 

Con todo, ao interpretar a Táboa 2, é fundamental considerar que os valores se refiren á concentración máxima de B tolerada no extracto de saturación do solo, sen que se produzan reducións no rendemento ou no crecemento vexetativo. Estes valores son xeralmente superiores aos que se atopan na auga de rega, estimándose que son entre 1,4 e 1,9 veces maiores, baixo condicións de drenaxe moderada (arredor do 25%) (Jame et al., 1982).  

Como podemos apreciar todo o xénero dos cítricos e froiteiros de óso son especialmente sensibles e vulnerables á rega con augas con altas concentracións de boro, como é no caso de AMD.

Táboa 2. Tolerancia ao Boro de distintos cultivos.